第一活塞的全自动化加工

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汽车液压制动主缸的主要作用是将制动踏板产生的机械力，通过真空助力器 ，推动制动主缸内的-、二活塞运动，使缸孔内的刹车油输送到制动钳的活塞上，活塞推动刹车蹄片向制动盘移动，刹车蹄片和制动盘产生摩擦，从而使车轮停止转动。制动主缸包括 ：制动主油缸体、第-活塞 、第二活塞、第-活塞回位弹簧、第二活塞回位弹簧、主皮碗、副皮碗 、弹簧挡圈和补偿孔等。其中第-活塞和第二活塞是制动系统中非常重要的零件之-。

本文通过对制动主缸第-活塞零件图的分析，针对制定加工方案进行研究，确定采用数控车床，利用其液压弹簧夹套、拉料器和工件收集装置配合零件自动加工，编制程序，完成零件的全自动化加工。

1 零件图的分析现要加工制动主缸的第-活塞，如图1所示。其材料为硬铝 2A12，年产量为 6O万件，属大量生产。

1 io.ost4###协0 O5[aI 6±( L肥1 4 1 2f / l ；a 鼍t. l -- - 。 ./妒 驰 - ， /，5 - r / 39±0 2 . L - 1±0 2 名称：第-活塞. 12 材料：硬铝 2A12 60±015 r 图 1 制动主缸第-活塞零件图1.1精度分析(1)尺寸精度。零件图中精度要求较高的尺寸主要有：外圆 21：： i(d7)mm；咖l9 m0 (h7)mm；l6圳-0. 5； ；4，1nn0d8 mm 1 43(h9)mm；内螺纹M4-7H；长 啪 .。.叫， 度尺寸 6±0.06(is7)ram；2±0.05(is7)mm；对于尺寸精度要求，主要通过在加工过程中精确调刀，正确选用刀具补偿、磨损量和较为合理的加工工艺等措施来保证。

(2)形位精度。零件图中的主要形位精度有外圆21-圳0.6 与 咖16-圳0.05 mm ：mm互为基准的同轴度要求； m嘶 枷 l司咖21： ；mm右轴肩相对于外圆 21： mm与16.n。-u.u，.J；mm轴线的垂直度要求。

对于以上形位精度要求，最好采用-次装夹完成零件所有面的加工。

(3)表面粗糙度。零件图中要求最高的表面粗糙度值是Ra0.8 um，分别是咖21 -0.。06。 mm与 16m-0.。0 5；mm外圆；其次Ra1.6 um，分别是15。倒角面和咖l1-u。 mm外圆表面。

对于表面粗糙度要求，主要通过选用正确的粗、精车路线，选用合理的切削用量等措施来保证。

1.2 确定毛坯第-活塞材料为硬铝2A12，年产量为 60万件，属大批量生产。第-活塞车削工艺方案较多，可以是单件毛坯加工，亦可是-料多件加工。单件毛坯加工生产效率低 ，原材料浪费较多。本零件尺寸较小，采用-料多件加工，材料为 22 mm的棒料。首次装夹伸出长度要长于20 mm，便于拉料器夹持拉料，最后- 件至少要有40 mrn夹持位。下料长 l 100 mil，-根棒料可加工 16件工件。

1.3加工方案的确定外圆加工采用车或磨的方法，内孑L可采用钻 、车收稿日期：2013-05-07作者简介：阳群英(198l-)，女，广西桂林人，助理讲师，研究方向：机械设计制造及其自动化。

142《装备制造技术》2013年第8期孔的方法。由于第-活塞的材料为硬铝2A12，其韧性较大，不宜用磨削的方法，故采用精车外圆。综上分析，第-活塞工艺路线为：下料 粗车左端面-粗车外圆咖16.。.-0。0 5；mm、19-：m。mm、 21In-0.。6 imm，留余量0.3 mm-钻孔 12±0.22至尺寸-钻球面 SR5至尺寸-精车外圆咖16m-0.。 5；mm、 19-no mm、咖21m-0.。6 mm至尺寸÷粗车外圆 11 mm，留余量 0.2 mm÷精车外圆 咖21 -0.。06 mm、1 1-： mm至尺寸÷切断 钻螺纹孔-攻丝-÷检验。

各端面、外圆、钻内孔和球面孔及切断，可在数控车床上完成，作为-道工序a；右端内螺纹可在多工位钻床上，进行钻孔攻丝，作为另-道工序 b。现重点讲解工序a的安排。若在-般的数控车床上加工，每完成-件工件，需要人工取-次工件，再装夹-次毛坯，再启动-次程序。反复工作，增加了零件加工的辅助时间，也增加了工人的劳动强度。因此我们采用配有液压弹簧夹套、拉料器和工件收集器装置的数控车床进行加工。数控车床全自动全封闭完成工序 a的过程为：Step1：拉料器T1，拉出工件，液压弹簧夹套自动夹紧棒料；Step2：粗加 工外 圆车刀 T2，粗 车端 面 ，外 圆咖1 6-0n。.05，：mm、 1 mm、咖21 i mm，留余量0-3 min；Step3：钻头 T3，钻孔 12±0.22至尺寸；Step4：成形球头刀 T4，钻球面 SR5至尺寸；Step5：精加工 外 圆刀 T5，精 车端面 ，外 圆-m0.。0 5； 、19-：。 、 -0.。6 mm16 mm l'nm21 至尺寸； .7 m02l o8Step6：粗加工切槽刀 T6，粗车外圆 11- mm，留余量 0.2 ram；Step7：精加工切断刀T7，精车外圆咖21 -u.。o：mm、l1- ，mm至尺寸，并切断；同时，工件收集器收集工件。

2 ：jn-r的数控车床以FTc-1O型数控车床为例，其是-台高性能数控机床。该机床采用机、电、液-体化设计，全封闭防护，布局合理，操作维修方便。机床带有 12刀位旋转刀塔，在其中-个刀座上安装-个内带弹簧的拉料器。拉料器用于自动抓紧棒料外圆，将棒料拉至指定位置，便脱离铝棒，实现自动拉料过程。主轴上装有液压控制的弹簧夹套，通过机床尾部的旋转油缸 ，控制中空的拉杆，实现弹簧夹套的松紧来自动装夹工件。液压弹簧夹套不仅能实现工件的自动定心与装夹，且弹簧夹套磨损后仍可牢固装夹及精确定位，克服了液压三爪卡盘因长期使用出现磨损，影响定位、装夹精度的缺点。

另外 ，在主轴的侧面安装了工件收集器，该接料器由气压电磁阀控制，通过 M代码来控制其伸出和缩回。零件切断时接料器伸出，将车好的零件收集起来，并将零件送到机床外面，实现零件自动收集的功能。拉料器、液压弹簧夹套和工件收集器配合，实现了自动装夹、自动收集零件、连续自动加工的功能。

该机床采用的附件结构简单，方便实用，操作轻松，便于维护，可代替工人操作以实现生产的机械化和自动化，工作效率高。

3 加工程序现以工件左端面，轴中心为原点，建立工件坐标系。以下为加工程序的部分。

00001；(主程序)M98P160002；M30；00002(子程序)N1 T0101；(拉料器 TO1拉料)GOZ80.；G30 U0.：GO Z2.：Z-12.；Ml1；(弹簧夹套松)G04 X1.O：GO Z50.0：M10；(弹簧夹套紧)G04X 1.0：GO ZIO0.0：X 200.0：M01：N2 T0202 G97$2300 M04；(夕 圆粗车刀 T02粗车外圆1/M08；GO X 23.0 Z1.0：G71 U1.5 R0.5：G71 P201 Q 202 U0.3 W0.05 F0.2：N201 GO X9.5：143Equipment Manufacturing Technology No.8，2013GO1 Z0.F0.12：X 14.865 R 0.4：- 0 050X15.937 Z-2.0；(4)16(117)Z-48.055 R0.4：x 18.99； (4)19m)21)W -3.945：X21.R0.4； (4)210o86065) - 、N202 Z-64.0：G0 X200.0 Z150.0：M0l：N3 T0303 G97$2000 M03；(钻头 3钻 4)12±0.221/M08；G0 Z30.0：G30 U0.：G0 X0.Z3.0：G74 R2.0：G74 Z-40.0 Q15ooo F0.1：C00 X20o.o Z60.0：。

M01：在此期间，工人主要的工作就是开机床加工零件 ，循环步骤是：Step1：取铝棒及检查；Step2：清洁铝棒及去除毛刺；Step3：测量铝棒能加工产品的数量；Step4：把铝棒放到进料孔内；Step5：夹紧铝棒；Step6：修改加工程式自动循环次数；Step7：加工零件；Step8：取零件、测量零件、摆放零件；Step9：取下加工后剩余铝棒尾料、放置铝棒尾料。

4 结束语用数控车床全 自动化加工，平均-个丁 件的生产时间为两分钟。合理的机床附件的应用，缩短了T件生产的辅助时间，提高了生产效率 ，减轻了操作者的劳动强度；但对工艺、编程及维修等技术人员提出了更高的要求。