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壓縮機(jī)支架數(shù)控車床的加工
壓縮機(jī)支架數(shù)控車床的加工
[摘 要]本文以汽車壓縮機(jī)支架的數(shù)控車床加工為例，根據(jù)圖樣要求對(duì)零件進(jìn)行工藝分析確定加工方案并編制程序。
采用三爪自定心卡盤內(nèi)外軟爪對(duì)工件進(jìn)行三次裝夾，避免夾傷工件同時(shí)保證工件軸線與主軸軸線合一，定位精準(zhǔn);選用涂層和金剛石刀具保證內(nèi)孔加工精度并提高耐用度;以工件兩端面中心，用外圓車刀及鏜孔車刀按粗精加工順序進(jìn)行加工，并編制加工程序。
通過(guò)在GSK980TA系統(tǒng)數(shù)控車床實(shí)際加工證明，以上加工方案能夠保證產(chǎn)品加工精度和質(zhì)量，加工效率高，能夠滿足大批量生產(chǎn)需要。
[關(guān)鍵詞]數(shù)控車床;壓縮機(jī)支架;工藝分析;編制程序;
1 引言
數(shù)控機(jī)床是一種技術(shù)密集度及自動(dòng)化程度很高的機(jī)電一體化加工設(shè)備，是綜合應(yīng)用計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、自動(dòng)檢測(cè)及精密機(jī)械等高新技術(shù)的產(chǎn)物。
隨著數(shù)控機(jī)床的發(fā)展與普及，現(xiàn)代化企業(yè)對(duì)于懂得數(shù)控加工技術(shù)、能進(jìn)行數(shù)控加工編程的技術(shù)人才的需求量必將不斷增加。數(shù)控車床是目前使用最廣泛的數(shù)控機(jī)床之一，本文就數(shù)控車床壓縮機(jī)支架加工中的加工工藝和程序編制問(wèn)題進(jìn)行探討。
2 壓縮機(jī)支架的數(shù)車加工
2.1 加工圖樣和工藝分析
工藝處理是數(shù)控車床加工過(guò)程中較為復(fù)雜又非常重要的環(huán)節(jié)，與加工程序的編制、零件加工質(zhì)量、效益都有著密切的聯(lián)系。做好工藝處理工作，對(duì)于數(shù)控車床加工中程序的編制和零件的加工是非常重要的。
(一)加工工藝分析如下：
1、分析零件圖樣
1)本工件材料是鑄鋁合金，外形、內(nèi)孔已鑄成形;屬批量生產(chǎn)。(見(jiàn)圖2、3)
如圖1所示(因該零件設(shè)計(jì)屬商業(yè)秘密，故只給出數(shù)車加工部位的零件尺寸)，工件加工精度、表面粗糙度要求很高，屬批量生產(chǎn)。如圖6，加工部位已標(biāo)有七處，分布在毛坯件的兩端，至少需裝夾兩次。
2)分析尺寸公差、表面粗糙度要求。
Φ98.4±0.01，加工精度最高;10.56，Φ33.43，Φ139，加工精度要求次之。表面精糙度方面，Φ33.43內(nèi)孔要求是Ra0.8，其他Ra1.6。
3)形狀和位置公差要求。
數(shù)控機(jī)床安裝在恒室溫的環(huán)境，主軸精度高，全跳動(dòng)0.05um的要求不難保證。兩端的平行度要求是0.10mm，由裝夾保證。
根據(jù)以上分析，通常的加工方法是用三爪自定心卡盤內(nèi)外爪兩次裝夾工件，用一般的合金刀加工，經(jīng)濟(jì)節(jié)省。但會(huì)遇到以下問(wèn)題：
1)零件數(shù)控車床加工部分的表面粗糙度最低要求是Ra1.6，卡爪極易將工件夾傷，造成整件零件作廢。
2)硬質(zhì)合金刀比高速鋼刀硬、耐磨、耐熱，但在大批量的實(shí)際生產(chǎn)中，刀具極易發(fā)生磨損，影響產(chǎn)品質(zhì)量，從而影響生產(chǎn)效率。
解決辦法：
1)卡爪采用軟爪裝夾，先用圖6(b)的方法裝夾，試切一刀Φ98.4±0.01內(nèi)孔，然后采用圖6(a)的方法裝夾，分別粗、精加工1、2、3、4部位，最后拆下零件，用圖6(b)的方法裝夾，粗精加工5、6、7部位。這樣既保證產(chǎn)品的質(zhì)量，又提高了裝夾效率。
2)粗、精加工皆故考慮用涂層刀具，提高其耐用度。另外，出于粗糙度要求的考慮，加工Φ33.43內(nèi)孔，用具有極高硬度及耐磨性的金剛石刀具，可保證內(nèi)孔的尺寸精度和Ra0.8要求。
2.2 數(shù)控車床刀具的選擇
在數(shù)控車床中，產(chǎn)品質(zhì)量和勞動(dòng)生產(chǎn)率在相當(dāng)大的程度上受到刀具的制約。考慮到加工材料為鑄鋁合金，生產(chǎn)批量大，加工精度、表面粗糙度要求高等原因，故采用涂層和金剛石刀具。
2.3 工件的裝夾和對(duì)刀點(diǎn)的選擇
工件在機(jī)械加工時(shí)，首先要解決的一個(gè)重要問(wèn)題，就是如何使其在機(jī)床上(或夾具中)獲得一個(gè)正確的位置，通常稱為定位。這是被加工表面獲得所要求的加工精度(尤其是相互位置精度)的前提和保證。如果工件的定位產(chǎn)生差錯(cuò)，那么在加工中所做的其它一切工件都是徒勞的。
我們所熟悉的普通車床、數(shù)控車床上常用的三爪自定心、四爪單動(dòng)卡盤、各類頂尖及通用夾頭等夾具在工作時(shí)，大多與車床主軸一起，帶動(dòng)工件高速回轉(zhuǎn)。
為保證工件的加工要求，工件在工位上安裝時(shí)必須保證其對(duì)于刀具及刀具的切削成形運(yùn)動(dòng)處于正確的空間位置。凡使用夾具的工序應(yīng)通過(guò)兩個(gè)環(huán)節(jié)來(lái)保證滿足這一要求：一是工件在夾具中裝夾時(shí)，要保證相對(duì)夾具處于正確的空間位置。
對(duì)于批量生產(chǎn)的工件，要考慮多個(gè)工件重復(fù)地放置到夾具中時(shí)，應(yīng)能保證整批工件相對(duì)夾具均應(yīng)占據(jù)同一個(gè)空間位置，這一環(huán)節(jié)要靠夾具的定位裝置來(lái)保證。另一環(huán)節(jié)是，要保證夾具與機(jī)床連接時(shí)，其對(duì)于機(jī)床、刀具及其切削成形運(yùn)動(dòng)應(yīng)具有一正確的相對(duì)位置，這一環(huán)節(jié)要靠夾具的對(duì)定裝置和通過(guò)夾具的正確調(diào)裝來(lái)保證。
我們知道：在工件的定位中，我們用由空間合理分布的最多六個(gè)定位點(diǎn)，來(lái)限制工件的最多六個(gè)空間位置不定度，這一原理稱為工件的六點(diǎn)定位基本原理，簡(jiǎn)稱六點(diǎn)定位原理。
采用通用夾具――卡盤軟爪裝夾對(duì)該工件定位，能保證工件軸線與主軸軸線合一，定位精準(zhǔn)。另外卡盤裝拆方便，適合批量生產(chǎn)。(如圖6)
對(duì)刀，將工件兩端面中心點(diǎn)設(shè)為X0，Z0。
2.4 程序編制
T0101 外圓粗車刀;T0202外圓精車刀;T0303鏜孔粗車刀;T0404鏜孔精車刀。
端面中心點(diǎn)為編程原點(diǎn)，零件的加工程序(以GSK980TA系統(tǒng)編程為例)
3 結(jié)束語(yǔ)
要實(shí)現(xiàn)數(shù)控加工，編程是關(guān)鍵。本文雖然只對(duì)一例數(shù)控車床加工零件的進(jìn)行了加工工藝和編程分析，但它具有一定的代表性。由于數(shù)控車床可以加工普通車床無(wú)法加工的復(fù)雜曲面，加工精度高，質(zhì)量容易保證，發(fā)展前景十分廣闊，因此掌握數(shù)控車床的加工編程技術(shù)尤為重要。
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