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油缸内孔滚压加工技术

《环球市场信息导报》 2016年7月14日 作者:柯丽

    滚压加工一般都是利用金属在常温中的冷塑性的特点,通过运用滚压加工工具对加工部件的表面增加压力,使得工件表面产生塑性流动,最后填入到原始残留的波谷中去,减低工件表面的粗糙程度,形成致密的纤维状,最后形成残余应力层,同时有效的提高了工件的硬度和强度,对工件表面的配合性和耐磨性得到提高。本文主要分析起重机支撑液压缸缸体内孔加工工艺及加工过程中出现的影响加工质量的若干问题。

    

支撑液压缸就是起重机中一个重要的部件,液压缸的性能也直接关系到起重机的使用效率,以及使用过程中的安全性能,因此对于支撑液压缸技术的要求相对较高,对于零件加工精密度的要求相对也较高。其中缸体是液压缸的重要组成部分,它是通过?#27833;?#21644;法兰盘焊接在缸管上组成。其中对于缸体的钢管、?#27833;?#30418;法兰盘所用的材料都是45钢,工件的毛坯内孔为Ø210mm,外圆为Ø300mm,长为740mm。但是由于对于缸体的要求,所用的管道相对较细,切削的时候不能很快的排除,散热能力相对较差,刀具容易造成损坏,这也导致机械加工中存在很多的问题,所以必须采用?#23454;?#30340;工艺进行有效加工。

 

内孔加工中出现的间题

   在加工过程中,缸体内孔加工很容易出现以下问题:在加工过程中,内孔中心线加工不当导致偏斜,缸体壁厚度不均匀;对于缸体内孔两端口出现的?#26412;?#22823;小不一样,导致出现损坏的现象缸体内孔表面凹凸?#40644;劍?#23548;致表面的粗燥程度不能达到要求。

工艺基准的选择

对于缸体的加工中必须经过多道工序:粗车中心架基面→粗?#20302;?#22278;、内孔→焊接法兰→划6-Ø20孔线→钻铰6-Ø20→配柱销并焊接→退火处理→精车法兰定位面→粗镗→半精镗→精镗→滚压→车内孔各槽→钻孔。同时为了能够有效的将缸体内组合的焊接问题有效的解决,对焊接时候的材料必须要使用硬度相对均匀的材料,必须对缸体进行去应力和退火加工,更好的减小工件的变形的量。对于这些工序加工中,最为关键的就是对缸体孔至滚压内孔的加工,为了有效的保障镗孔以及滚压后工件壁厚均匀,达到施工时候技术的要求,在以后的镗孔和滚压对车内孔加工中都要以法兰面作为基点,保证施工的统一要求。

影响加工质量若干问题的分析及解决办法

通过对镗孔到滚压内孔加工工序中出现的问题进行分析,在对粗镗、精镗以及滚压加工过程中,所用的设备主要是TZ120A深孔钻镗床。其中对于工件的?#20985;?#26041;式如下图所示。为了更好的消除机械加工中产生的大量的热量,更好的对切削杂质的排除,对刀块和导向块的润滑,对于齿轮在输出的油液要具有一定的压力和流量,经过镗孔内通道和刀体的小孔中流出,对刀头进行冷却,同时将?#34892;?#20174;未加工表面冲出,为使排屑容易,?#34892;加?#20026;C 形屑。

图 工件?#20985;?#31034;意

粗镗、半精镗、精镗、滚压加工,在粗镗、半精镗的加工中,为了减少镗孔时的径向力Fy,更好的达到切削速度的,保证切削的深度和效率,应采用主编角度为75度的硬质的合金镗刀,为了更好的保证切削的理想效果,在经过镗削孔径较小的长缸筒的时候,由于镗杆较细,?#20302;?#30340;整体刚度较差,因此,我?#20999;?#35201;选用合理的切削用量。在粗镗的时候,机床的运转速度为30r/min,其中进给量为7.5mm/min ,切削深度为1.5mm ,内孔尺寸控制在Ø218mm ;半精锉时,机床转速为30r/min ,进给量为10.6mm/rnin ,切削深度为0.75mm ,内径尺寸控制在Ø219.5mm左右。

再出现的内孔中心线偏斜的时候,造成缸筒壁厚不均匀,其中主要就是在对半精镗加工的时候,在刀体尺寸使用的时候要符合工艺要求,刀体导向块与使用的内孔?#38556;?#20026;0.10m m的情况?#38470;?#34892;镗削,这时由于镗杆刚度较差,在切削抗力的作用下,刀具也就会产生微量的偏移。虽然在镗头导向块的控制下,所用的镗孔的内孔尺寸正确,但是由于中心线的入口造成的偏斜,造成此处壁厚差0.20mm 。当镗在完工左后工件的长度达736mm之后,壁厚的差将增加到1.14mm。由于半精镗与精镗之间的加工余量为0.50mm, 导致精镗后无法修正中心线偏斜造成的缸体厚度不等的现象。对着些?#24418;?#39064;的解决措施是:应该导向?#23376;?#20992;体导向块之间的间?#24230;?#23450;在0.02mm左右,这样刀具就不会产生偏移,缸体的壁厚不等的问题也就解决了。

为了保证滚压只后的缸体精度能够达到设计图的要求,在对精镗确定之前加强半精镗的加工,要进行二次浮动精镗加工,选择镗刀的时候要调整整体的浮动镗刀。刀头具有1°~2°的导向角,同时还有对平角的直?#26377;?#20992;选用,后角相对较小,一般为a=4°~6°。对于这样的镗削过程中挤压的作用中,使得内孔表面粗糙程度达到Ra1.6μm,精度达IT7级。当时由于在选用镗刀块浮动的时候,工件加工处于旋转状态,因此刀块也就具有自动对中性,同时导向良好。镗刀头结构中的导向块为尼龙,有一定的弹性。对于这种材料作为导向块,既可以有效的避免摩擦的损伤部件的表面,亦可以有效的维?#30452;?#35201;的导向要求。我们在调整导向块的时候,导向块调整一般都大于镗刀块尺寸,这样在精镗时就能自动抹去过多的地方,保证导向的准确性。在实际的生产中,我们一般都是运用的很多的实践方法,在第一次浮动精镗的时候,其中采用的最佳转速为30r/min, 进给量为15mm/min,切削深度为0.2mm ,内孔尺寸控制在Ø219.9±0.01mm。第二次精镗时.采用最佳转速为30r/min,进给量仅为7.5mm/min,切削深度为0.05mm,内孔尺寸控制在Ø220+0.03+0.05mm。经过实际操作表明这个切削用量是比较合适的,为后面的滚压加工打下了坚实的基础。

在滚压加工中,其中进给的量太大,单位时间内滚压密度也就不够,因此滚压之后内孔会产生凸凹?#40644;?#30340;表面,即产生波度现象,为进一步使缸体内孔更光滑,一般第一次滚压转速为70r/min,滚压进给量为15mm/min 。 第二次滚压将进给量降为7.5mm/min。从而使缸体内孔表面粗糙度达到了技术要求。这样也就可以保证单位时间内滚压的?#38382;?#23601;有了增多,滚压的密度也就会随之增大,从而更好的克服浓度的现象,提高产品的质量。

通过对支撑液压缸缸体内孔加工工艺的基准的选择、粗镗、半精镗、精镗以及滚压加工工艺中出现的问题的分析,提出了合理可行的工艺路线和调整措施,更好的保证缸体质量,同时对液压缸内孔的加工工具有了参?#25216;?#20540;。

 




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