苏州市职业大学机电工程学院毕业设计说明书

规格。以至于在发生产品召回等突发事件时能够快速找到相关信息和确保每一件产品有着自己第一无二的“身份证”。激光打标是利用高能量密度的激光对工件进行某一个部分进行照射，使表层材料汽化或发生颜色变化的化学反应，从而留下永久性标记的一种打标方法。聚焦后的极细的激光光束如同刀具，可将物体表面材料逐点去除，其先进性在于标记过程为非接触性加工，不产生机械挤压或机械应力，因此不会损坏被加工物品。

该产品采用的激光打标机是罗芬新型多功能台式激光打标机EasyMark。如下图4-9所示。

图4-9 激光打标机 图4-10 打标后的产品

夹具设计原理：

由于激光打标的内容是以椎柄为中心，且激光是从固定位置向下照射，因此，要想激光打标内容的位置准确，就要求椎柄的位置绝对准确，如何让椎柄处于绝对位置是激光打标特制夹具设计的目的。

（1）由于椎柄不在圆弧面中心，因此随着圆弧面的旋转会使椎柄的位置改变（椎柄位于圆弧面中心的话无论圆弧面怎么旋转，椎柄始终处于圆弧中心，相对位置不变），因此让椎柄与圆弧面中心所形成的直线的方向要固定，因此设计出“帽盖”，由于盖毛孔和椎柄一样是偏心，所以盖上后限制了盖帽相对椎柄的旋转，从而使得①、②处于固定位置，如图5-5所示。

（2）椎柄与圆弧面中心所形成的直线的方向固定后，但是工件可以再X,Y平面内移动，这也让椎柄不能处在绝对位置，因此可以使用“定位销”来固定工件在X,Y上的位置，如图5-7所示。

（3）椎柄的上下自由度要限制，这个主要由电脑程序来控制底板的高度，不同规格的产品程序是不一样的，因此高速也是不一样的。通过以上三点的限制，可以让椎柄处于一个绝对位置，即“0自由度”，这样，打标内容才能准确地打在产品上。

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图5-5 图5-6

图5-7 装夹后 图5-8打标后的工件

（7） 手动研磨

研磨利用涂敷或压嵌在研具上的磨料颗粒，通过研具与工件在一定压力下的相对运动对加工表面进行的精整加工（如切削加工）。研磨可用于加工各种金属和非金属材料，加工的表面形状有平面，内、外圆柱面和圆锥面，凸、凹球面，螺纹，齿面及其他型面。加工精度可达IT5～01，表面粗糙度可达Ra0.63～0.01微米。研磨机的主要类型有圆盘式研磨机、转轴式研磨机和各种专用研磨机。本产品使用的研磨机为圆盘式，机型为SMARTSCAN。

（8） 手动抛光

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抛光是指利用机械、化学或电化学的作用，使工件表面粗糙度降低，以获得光亮、平整表面的加工方法。抛光不能提高工件的尺寸精度或几何形状精度，而是以得到光滑表面或镜面光泽为目的。通常以抛光轮作为抛光工具。抛光轮一般用多层帆布、毛毡或皮革叠制而成，两侧用金属圆板夹紧，其轮缘涂敷由微粉磨料和油脂等均匀混合而成的抛光剂。

本产品抛光所使用的抛光机如下图4-11所示。

图4-11 抛光机 图4-12 抛光夹具

夹具设计原理：

由于人工肩关节在抛光时将圆弧面与高速旋转的布伦或者砂轮接触打磨，会产生高温和高切削力，而且为了抛光均匀，必须在打磨的同事让圆弧面匀速旋转，因此需要使用特殊的可旋转的夹具进行装夹。

设计原理：

（1）夹具必须牢牢夹紧椎柄，防止在告诉旋转中产品“飞出”。

（2）夹具必须可以旋转，这样才能一边打磨抛光圆弧面一边匀速旋转，确保受力均匀，抛光后的圆弧面才能光亮。

夹具的锁紧方式主要是“螺圈”锁紧，锁紧时要使用扳手紧固。具体的装夹方式如图5-9所示：

图5-9

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图5-10 抛光后

注意：在装夹前必须使用椎柄帽套住椎柄，防止椎柄损伤

（9） 在线清洗

抛光后由于工件表面残留抛光液或抛光膏等化学物品，因此需要将其清洗干净，但是抛光后的工件表面光亮如镜，传统的清洗方式将会严重划伤表面，从而使抛光面的质量下降造成报废，因此需要采用超声波清洗。超声波是一种振动频率高于声波的机械波，由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的，它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。因此超声波广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。超声波清洗机采用超声波清洗的原理，可以达到物件全面洁净的清洗效果，特别对深孔，盲孔，凹凸槽清洗是最理想的设备，不影响任何物件的材质及精度。此产品使用的是由港星方能公司生产的超声波清洗机进行清洗，它有三个水槽，一槽为清洗液，二槽为自来水，三槽为烘干。如下图4-13所示。

图4-13 超声波清洗机

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