压缩机支架数控车床的加工

压缩机支架数控车床的加工

　　压缩机支架数控车床的加工

　　[摘 要]本文以汽车压缩机支架的数控车床加工为例，根据图样要求对零件进行工艺分析确定加工方案并编制程序。

　　采用三爪自定心卡盘内外软爪对工件进行三次装夹，避免夹伤工件同时保证工件轴线与主轴轴线合一，定位精准;选用涂层和金刚石刀具保证内孔加工精度并提高耐用度;以工件两端面中心，用外圆车刀及镗孔车刀按粗精加工顺序进行加工，并编制加工程序。

　　通过在GSK980TA系统数控车床实际加工证明，以上加工方案能够保证产品加工精度和质量，加工效率高，能够满足大批量生产需要。

　　[关键词]数控车床;压缩机支架;工艺分析;编制程序;

　　1 引言

　　数控机床是一种技术密集度及自动化程度很高的机电一体化加工设备，是综合应用计算机、自动控制、自动检测及精密机械等高新技术的产物。

　　随着数控机床的发展与普及，现代化企业对于懂得数控加工技术、能进行数控加工编程的技术人才的需求量必将不断增加。数控车床是目前使用最广泛的数控机床之一，本文就数控车床压缩机支架加工中的加工工艺和程序编制问题进行探讨。

　　2 压缩机支架的数车加工

　　2.1 加工图样和工艺分析

　　工艺处理是数控车床加工过程中较为复杂又非常重要的环节，与加工程序的编制、零件加工质量、效益都有着密切的联系。做好工艺处理工作，对于数控车床加工中程序的编制和零件的加工是非常重要的。

　　(一)加工工艺分析如下：

　　1、分析零件图样

　　1)本工件材料是铸铝合金，外形、内孔已铸成形;属批量生产。(见图2、3)

　　如图1所示(因该零件设计属商业秘密，故只给出数车加工部位的零件尺寸)，工件加工精度、表面粗糙度要求很高，属批量生产。如图6，加工部位已标有七处，分布在毛坯件的两端，至少需装夹两次。

　　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内孔要求是Ra0.8，其他Ra1.6。

　　3)形状和位置公差要求。

　　数控机床安装在恒室温的环境，主轴精度高，全跳动0.05um的要求不难保证。两端的平行度要求是0.10mm，由装夹保证。

　　根据以上分析，通常的加工方法是用三爪自定心卡盘内外爪两次装夹工件，用一般的合金刀加工，经济节省。但会遇到以下问题：

　　1)零件数控车床加工部分的表面粗糙度最低要求是Ra1.6，卡爪极易将工件夹伤，造成整件零件作废。

　　2)硬质合金刀比高速钢刀硬、耐磨、耐热，但在大批量的实际生产中，刀具极易发生磨损，影响产品质量，从而影响生产效率。

　　解决办法：

　　1)卡爪采用软爪装夹，先用图6(b)的方法装夹，试切一刀Φ98.4±0.01内孔，然后采用图6(a)的方法装夹，分别粗、精加工1、2、3、4部位，最后拆下零件，用图6(b)的方法装夹，粗精加工5、6、7部位。这样既保证产品的质量，又提高了装夹效率。

　　2)粗、精加工皆故考虑用涂层刀具，提高其耐用度。另外，出于粗糙度要求的考虑，加工Φ33.43内孔，用具有极高硬度及耐磨性的金刚石刀具，可保证内孔的尺寸精度和Ra0.8要求。

　　2.2 数控车床刀具的选择

　　在数控车床中，产品质量和劳动生产率在相当大的程度上受到刀具的制约。考虑到加工材料为铸铝合金，生产批量大，加工精度、表面粗糙度要求高等原因，故采用涂层和金刚石刀具。

　　2.3 工件的装夹和对刀点的选择

　　工件在机械加工时，首先要解决的一个重要问题，就是如何使其在机床上(或夹具中)获得一个正确的位置，通常称为定位。这是被加工表面获得所要求的加工精度(尤其是相互位置精度)的前提和保证。如果工件的定位产生差错，那么在加工中所做的其它一切工件都是徒劳的。

　　我们所熟悉的普通车床、数控车床上常用的三爪自定心、四爪单动卡盘、各类顶尖及通用夹头等夹具在工作时，大多与车床主轴一起，带动工件高速回转。

　　为保证工件的加工要求，工件在工位上安装时必须保证其对于刀具及刀具的切削成形运动处于正确的空间位置。凡使用夹具的工序应通过两个环节来保证满足这一要求：一是工件在夹具中装夹时，要保证相对夹具处于正确的空间位置。

　　对于批量生产的工件，要考虑多个工件重复地放置到夹具中时，应能保证整批工件相对夹具均应占据同一个空间位置，这一环节要靠夹具的定位装置来保证。另一环节是，要保证夹具与机床连接时，其对于机床、刀具及其切削成形运动应具有一正确的相对位置，这一环节要靠夹具的对定装置和通过夹具的正确调装来保证。

　　我们知道：在工件的定位中，我们用由空间合理分布的最多六个定位点，来限制工件的最多六个空间位置不定度，这一原理称为工件的六点定位基本原理，简称六点定位原理。

　　采用通用夹具――卡盘软爪装夹对该工件定位，能保证工件轴线与主轴轴线合一，定位精准。另外卡盘装拆方便，适合批量生产。(如图6)

　　对刀，将工件两端面中心点设为X0，Z0。

　　2.4 程序编制

　　T0101 外圆粗车刀;T0202外圆精车刀;T0303镗孔粗车刀;T0404镗孔精车刀。

　　端面中心点为编程原点，零件的加工程序(以GSK980TA系统编程为例)

　　3 结束语

　　要实现数控加工，编程是关键。本文虽然只对一例数控车床加工零件的进行了加工工艺和编程分析，但它具有一定的代表性。由于数控车床可以加工普通车床无法加工的复杂曲面，加工精度高，质量容易保证，发展前景十分广阔，因此掌握数控车床的加工编程技术尤为重要。

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