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壓縮機支架數(shù)控車床的加工
壓縮機支架數(shù)控車床的加工
[摘 要]本文以汽車壓縮機支架的數(shù)控車床加工為例，根據(jù)圖樣要求對零件進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外軟爪對工件進行三次裝夾，避免夾傷工件同時保證工件軸線與主軸軸線合一，定位精準;選用涂層和金剛石刀具保證內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行加工，并編制加工程序。
通過在GSK980TA系統(tǒng)數(shù)控車床實際加工證明，以上加工方案能夠保證產品加工精度和質量，加工效率高，能夠滿足大批量生產需要。
[關鍵詞]數(shù)控車床;壓縮機支架;工藝分析;編制程序;
1 引言
數(shù)控機床是一種技術密集度及自動化程度很高的機電一體化加工設備，是綜合應用計算機、自動控制、自動檢測及精密機械等高新技術的產物。
隨著數(shù)控機床的發(fā)展與普及，現(xiàn)代化企業(yè)對于懂得數(shù)控加工技術、能進行數(shù)控加工編程的技術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)控機床之一，本文就數(shù)控車床壓縮機支架加工中的加工工藝和程序編制問題進行探討。
2 壓縮機支架的數(shù)車加工
2.1 加工圖樣和工藝分析
工藝處理是數(shù)控車床加工過程中較為復雜又非常重要的環(huán)節(jié)，與加工程序的編制、零件加工質量、效益都有著密切的聯(lián)系。做好工藝處理工作，對于數(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、內孔已鑄成形;屬批量生產。(見圖2、3)
如圖1所示(因該零件設計屬商業(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。如圖6，加工部位已標有七處，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內孔要求是Ra0.8，其他Ra1.6。
3)形狀和位置公差要求。
數(shù)控機床安裝在恒室溫的環(huán)境，主軸精度高，全跳動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外爪兩次裝夾工件，用一般的合金刀加工，經濟節(jié)省。但會遇到以下問題：
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)硬質合金刀比高速鋼刀硬、耐磨、耐熱，但在大批量的實際生產中，刀具極易發(fā)生磨損，影響產品質量，從而影響生產效率。
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。這樣既保證產品的質量，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內孔，用具有極高硬度及耐磨性的金剛石刀具，可保證內孔的尺寸精度和Ra0.8要求。
2.2 數(shù)控車床刀具的選擇
在數(shù)控車床中，產品質量和勞動生產率在相當大的程度上受到刀具的制約�？紤]到加工材料為鑄鋁合金，生產批量大，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 工件的裝夾和對刀點的選擇
工件在機械加工時，首先要解決的一個重要問題，就是如何使其在機床上(或夾具中)獲得一個正確的位置，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。如果工件的定位產生差錯，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、四爪單動卡盤、各類頂尖及通用夾頭等夾具在工作時，大多與車床主軸一起，帶動工件高速回轉。
為保證工件的加工要求，工件在工位上安裝時必須保證其對于刀具及刀具的切削成形運動處于正確的空間位置。凡使用夾具的工序應通過兩個環(huán)節(jié)來保證滿足這一要求：一是工件在夾具中裝夾時，要保證相對夾具處于正確的空間位置。
對于批量生產的工件，要考慮多個工件重復地放置到夾具中時，應能保證整批工件相對夾具均應占據(jù)同一個空間位置，這一環(huán)節(jié)要靠夾具的定位裝置來保證。另一環(huán)節(jié)是，要保證夾具與機床連接時，其對于機床、刀具及其切削成形運動應具有一正確的相對位置，這一環(huán)節(jié)要靠夾具的對定裝置和通過夾具的正確調裝來保證。
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定位點，來限制工件的最多六個空間位置不定度，這一原理稱為工件的六點定位基本原理，簡稱六點定位原理。
采用通用夾具――卡盤軟爪裝夾對該工件定位，能保證工件軸線與主軸軸線合一，定位精準。另外卡盤裝拆方便，適合批量生產。(如圖6)
對刀，將工件兩端面中心點設為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。
端面中心點為編程原點，零件的加工程序(以GSK980TA系統(tǒng)編程為例)
3 結束語
要實現(xiàn)數(shù)控加工，編程是關鍵。本文雖然只對一例數(shù)控車床加工零件的進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法加工的復雜曲面，加工精度高，質量容易保證，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尤為重要。
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