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無逢鋼管製作油缸缸筒的新工藝

  • 分類:公司新聞
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  • 發布時間:2010-03-15 00:00
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【概要描述】冷拔管缸筒的工藝分析在我國,各類工程車輛用液壓缸之多是眾所周知的.可這些液壓缸生產廠家大多沿襲傳統的熱軋管鏜滾或鏜珩工藝生產液壓缸缸筒.這與國外一些發達國家采用冷拔管珩磨法加工液壓缸缸筒相比,在工藝和效率上都是落後的.所謂的冷拔管珩磨法生產缸筒就是,將熱軋無縫鋼管或直縫焊管通過液壓拉拔機,在常溫下進行塑性變形生產的精密鋼管,再經珩磨加工,進一步降低其內孔的表麵粗糙度值,糾正其內孔的圓度,圓柱度,直線度諸項形位誤差而製造的液壓缸缸筒.在冷拔過程中,運用強大的拉拔力使鋼管坯料從冷拔機的內外模具中拔出,應用擠壓的方法使鋼管獲得較高的尺寸精度,這是一種無切削加工工藝方法.顯而易見,采用冷拔管珩磨法製造液壓缸缸筒與傳統的熱軋管鏜削工藝相比有五大特點.管材利用率高:前述的熱軋管鏜滾法和鏜珩法是液壓缸缸筒的傳統加工方式.這種加工工藝受原材料(管材)自身直線度和管壁不均勻性影響,需根據實際情況預留不同的加工餘量,造成管材浪費較大,其材料利用率隻有70%~80%,甚至更低,而采用冷拔工藝加工液壓缸缸筒,鋼管是在冷擠壓狀態下縮小外徑,擴大內徑的方法達到所需要的尺寸精度,無需切削加工.為進一步降低缸筒內壁的表麵粗糙度值,提高尺寸精度和形狀精度,冷拔後的缸筒隻須留0.2~0.3mm的珩磨餘量.因此,用冷拔管珩磨法製造液壓缸缸筒,其管材利用率在95%以上.簡化工序,提高工作效率。熱軋管鏜削的工序多,工藝複雜,缸筒裝夾,校正,切削及各工序周轉耗費工時,且加工一種規格的液壓缸需準備許多套鏜滾或鏜珩刀具,所需各種刀具的製造精度要求高,製作複雜,難度大,若液壓缸生產批量較小,其投入就不合算.而冷拔工藝相對簡單,隻需將管坯進行前期化學處理,然後通過拉拔機的內,外模具,拔製至所需尺寸,再經珩磨即成.拉拔的效率較高,一般情況下,拉拔速度可達1m/min.據數字統計,加工同樣長度的缸簡,用冷拔管珩磨法比熱軋管鏜削法的加工效率提高10倍以上.節省能源采用傳統的熱軋管鏜滾或鏜珩法,加工工序多,加工時間長,切削量大,大量的鋼筒還需調質處理,因而耗電量大.據統計,其耗電量是冷拔管珩磨法生產液壓缸缸筒的8倍左右.缸筒成品率高熱軋管鏜滾法由於鏜頭,滾壓頭及鏜杆自重,鏜杆易跑偏,難以保證缸筒的圓柱度和直線度.在對缸筒進行鏜——半精鏜——精鏜——滾壓(或珩磨)的任一工序,刀具或工具出現損壞性故障都將導致被加工深孔的失敗,尤其是接近成品的精加工工序,更讓操作者擔心.據統計,對細長缸筒和長徑比大的長大缸筒,用熱軋管鏜削法加工,其成品率在60%~70%.而冷拔加工的細長缸筒,特別對於超長鋼管的加工,能較容易地保證其精度,成品率幾乎是100%.提高了管材的力學性能熱軋管通過冷拔得到30%左右的延伸塑性變形,根據液壓缸的受力情況,人為地使缸筒外徑變形量小,硬化較小,內徑變形量大,使成品缸筒內表麵的金屬極限強度大大提高,這種內硬外韌的狀況恰好與液壓缸受內壓時產生的周向應力分布相一致,對缸體受力十分有利.由於熱軋管鏜削法生產的缸管的力學性能得不到改善,致使缸管設計壁厚較大,而冷拔管使自身的屈服強度提高30%以上,因此相同材質的冷拔缸管,其設計壁厚一般可減少20%~30%.由上述分析得知,用冷拔管珩磨法製造液壓缸缸筒與傳統的熱軋管鏜滾或鏜珩工藝相比,具有節材,節能,降耗,優質,高效等特點.建議鋼管生產廠家建立高精度冷拔管及冷拔缸生產線,生產低碳鋼,中碳鋼,低碳合金鋼(如27SiMn等)液壓缸筒,供應液壓缸生產廠家,這對加快我國的經濟建設和技術進步都是十分有益的.深孔薄壁缸筒的加工我公司是生產煤礦鑽探設備的專業生產廠家,生產的K25鑽機是煤礦安全生產必備設備,主要用於地下水的鑽探。缸筒是該鑽機上的主要零件,圖1為該缸筒的零件圖。材料為45鋼,經過調質硬度達到220~260HBS。從零件圖可以看出,該缸筒內孔精度要求高,尤其表麵粗糙度值低,不允許有橫向及縱向的刀痕;從缸筒結構可以看出,該零件屬於長套筒結構,內孔加工難度大。我所介紹的用滾壓的方式加工薄壁深孔是一種高效率、高質量的加工方法。圖1缸筒零件圖1.工藝分析從該缸筒結構可以看出,該零件加工屬於薄壁深孔加工,要加工出符合圖樣要求的產品,就要選擇合理的工藝路線和加工方法。工藝路線為粗車、精車分別進行,最後進行內孔滾壓。根據零件結構,加工時采用一端夾緊主軸卡盤,另一端用中心架支撐的裝夾方式加工較理想;粗加工采用擴孔鏜削,精加工車內孔,采用自行設計的專用的拉銑刀(如圖2所示)拉內孔,留0.4~0.6mm餘量用於滾壓,最後用自行設計的滾壓器(如圖3所示)進行滾壓至圖樣要求。為提高加工效率、保證零件加工質量,在精車時設計專用的開口卡套和拉銑內孔用專用工裝——定位套(如圖4所示),此工裝可以反複使用,裝卸方便。圖2拉銑刀1.刀體2.刀片3.螺釘4.導向套5.圓螺母圖3滾壓器1.軸2.軸承3.滾柱4.螺釘5.壓墊6.銅套7.壓緊套8.連接套圖4定位套2.加工工藝和車削步驟(1)粗車①下料無縫鋼管Φ68mm×12mm×506mm。②粗車內孔為,車外圓為68mm(詳細工藝略)。(2)半精車①夾一端,架一端,車平端麵,半精車內孔為,長度為250mm。②調頭,裝夾同上,車全長為500mm,半精車剩餘內孔為。(3)拉銑內孔①將圖4所示定位套裝入主軸內孔,將潤滑油管從主軸孔後端與拉銑刀油孔連接,並將拉銑刀導向套部分裝入定位套內孔。②刀架上安裝刀杆,調整好刀杆中心高。③上卡套,工件卡一端,架一端,將拉銑刀與刀杆連接,反向進給拉銑內孔。拉刀的前角為10°,後角為5°,主偏角為8°~10°,兩刀徑向距離調整為49.5mm,對稱度小於0.01mm,刀片材料為W18Cr4V。因拉銑切削速度不高,內孔表麵粗糙度達不到要求,因此,需進行滾壓加工提高表麵質量。(4)滾壓滾壓加工時,工件裝夾與拉銑內孔相同,將拉銑刀換為滾壓器與刀杆連接,正向進給滾壓內孔。影響滾壓的主要因素有過盈量、滾壓速度v、進給量f以及切削液等,這些參數的選擇如下所述:①過盈量的選擇原則上是盡量使滾壓力小,保證達到所要求的尺寸精度和表麵粗糙度。選取過盈量不僅要考慮到通過塑性變形把原始表麵微觀不平度熨平,而且還要考慮到工件在半徑方向上的彈性變形量,滾壓過盈量大於0.1mm時,缸筒雖然能保證圖樣要求,但滾壓器的軸和滾柱的壽命會降低,如何提高滾壓器的使用壽命?通過反複試驗,滾壓量控製在0.04~0.06mm時,既保證了圖樣要求,又延長了滾壓器的使用壽命,因此,拉銑內孔時留0.04~0.06mm的餘量。②滾壓速度v對滾壓的表麵粗糙度影響不大,主要是影響生產效率,速度的增大受機床係統的限製,速度過快會引起機床振動,使加工表麵產生螺旋線,同時還會加大工件與滾珠之間的溫升,加快滾壓器軸與滾珠的磨損,影響工件尺寸和表麵粗糙度。經過多次試驗,確定缸筒滾壓速度為v=50mm/min。③進給量f是缸筒滾壓加工中的主要參數,它直接影響滾壓後工件的表麵粗糙度和加工效率,經試驗在主軸轉速和過盈量不變的情況下改變進給量,把進給量由原來的f=0.2mm/r提高到f=0.4mm/r,既能保證工件滿足圖樣要求,又縮短了單件加工所需時間,工作效率提高了一倍。④正確選擇切削液可以降低零件滾壓後的表麵粗糙度值,減小滾壓力和機床功率的消耗,提高滾具的壽命,減小工件的熱變形,使用全損耗係統用油和煤油的混合劑成本較高,采用過濾後的廢全損耗係統用油仍然能達到預期效果,並且降低了成本。綜上所述,拉銑內孔時留0.4~0.6mm餘量,滾壓時速度為v=50mm/min,進給量f=0.4mm/r,采用過濾後的廢全損耗係統用油作為切削液是比較合理的加工方法。經過生產實踐,證明工藝方案和加工參數的選擇合理,拉銑刀和滾壓器結構簡單、定位可靠,能保證圖樣要求,提高了效率和產量。

無逢鋼管製作油缸缸筒的新工藝

【概要描述】冷拔管缸筒的工藝分析在我國,各類工程車輛用液壓缸之多是眾所周知的.可這些液壓缸生產廠家大多沿襲傳統的熱軋管鏜滾或鏜珩工藝生產液壓缸缸筒.這與國外一些發達國家采用冷拔管珩磨法加工液壓缸缸筒相比,在工藝和效率上都是落後的.所謂的冷拔管珩磨法生產缸筒就是,將熱軋無縫鋼管或直縫焊管通過液壓拉拔機,在常溫下進行塑性變形生產的精密鋼管,再經珩磨加工,進一步降低其內孔的表麵粗糙度值,糾正其內孔的圓度,圓柱度,直線度諸項形位誤差而製造的液壓缸缸筒.在冷拔過程中,運用強大的拉拔力使鋼管坯料從冷拔機的內外模具中拔出,應用擠壓的方法使鋼管獲得較高的尺寸精度,這是一種無切削加工工藝方法.顯而易見,采用冷拔管珩磨法製造液壓缸缸筒與傳統的熱軋管鏜削工藝相比有五大特點.管材利用率高:前述的熱軋管鏜滾法和鏜珩法是液壓缸缸筒的傳統加工方式.這種加工工藝受原材料(管材)自身直線度和管壁不均勻性影響,需根據實際情況預留不同的加工餘量,造成管材浪費較大,其材料利用率隻有70%~80%,甚至更低,而采用冷拔工藝加工液壓缸缸筒,鋼管是在冷擠壓狀態下縮小外徑,擴大內徑的方法達到所需要的尺寸精度,無需切削加工.為進一步降低缸筒內壁的表麵粗糙度值,提高尺寸精度和形狀精度,冷拔後的缸筒隻須留0.2~0.3mm的珩磨餘量.因此,用冷拔管珩磨法製造液壓缸缸筒,其管材利用率在95%以上.簡化工序,提高工作效率。熱軋管鏜削的工序多,工藝複雜,缸筒裝夾,校正,切削及各工序周轉耗費工時,且加工一種規格的液壓缸需準備許多套鏜滾或鏜珩刀具,所需各種刀具的製造精度要求高,製作複雜,難度大,若液壓缸生產批量較小,其投入就不合算.而冷拔工藝相對簡單,隻需將管坯進行前期化學處理,然後通過拉拔機的內,外模具,拔製至所需尺寸,再經珩磨即成.拉拔的效率較高,一般情況下,拉拔速度可達1m/min.據數字統計,加工同樣長度的缸簡,用冷拔管珩磨法比熱軋管鏜削法的加工效率提高10倍以上.節省能源采用傳統的熱軋管鏜滾或鏜珩法,加工工序多,加工時間長,切削量大,大量的鋼筒還需調質處理,因而耗電量大.據統計,其耗電量是冷拔管珩磨法生產液壓缸缸筒的8倍左右.缸筒成品率高熱軋管鏜滾法由於鏜頭,滾壓頭及鏜杆自重,鏜杆易跑偏,難以保證缸筒的圓柱度和直線度.在對缸筒進行鏜——半精鏜——精鏜——滾壓(或珩磨)的任一工序,刀具或工具出現損壞性故障都將導致被加工深孔的失敗,尤其是接近成品的精加工工序,更讓操作者擔心.據統計,對細長缸筒和長徑比大的長大缸筒,用熱軋管鏜削法加工,其成品率在60%~70%.而冷拔加工的細長缸筒,特別對於超長鋼管的加工,能較容易地保證其精度,成品率幾乎是100%.提高了管材的力學性能熱軋管通過冷拔得到30%左右的延伸塑性變形,根據液壓缸的受力情況,人為地使缸筒外徑變形量小,硬化較小,內徑變形量大,使成品缸筒內表麵的金屬極限強度大大提高,這種內硬外韌的狀況恰好與液壓缸受內壓時產生的周向應力分布相一致,對缸體受力十分有利.由於熱軋管鏜削法生產的缸管的力學性能得不到改善,致使缸管設計壁厚較大,而冷拔管使自身的屈服強度提高30%以上,因此相同材質的冷拔缸管,其設計壁厚一般可減少20%~30%.由上述分析得知,用冷拔管珩磨法製造液壓缸缸筒與傳統的熱軋管鏜滾或鏜珩工藝相比,具有節材,節能,降耗,優質,高效等特點.建議鋼管生產廠家建立高精度冷拔管及冷拔缸生產線,生產低碳鋼,中碳鋼,低碳合金鋼(如27SiMn等)液壓缸筒,供應液壓缸生產廠家,這對加快我國的經濟建設和技術進步都是十分有益的.深孔薄壁缸筒的加工我公司是生產煤礦鑽探設備的專業生產廠家,生產的K25鑽機是煤礦安全生產必備設備,主要用於地下水的鑽探。缸筒是該鑽機上的主要零件,圖1為該缸筒的零件圖。材料為45鋼,經過調質硬度達到220~260HBS。從零件圖可以看出,該缸筒內孔精度要求高,尤其表麵粗糙度值低,不允許有橫向及縱向的刀痕;從缸筒結構可以看出,該零件屬於長套筒結構,內孔加工難度大。我所介紹的用滾壓的方式加工薄壁深孔是一種高效率、高質量的加工方法。圖1缸筒零件圖1.工藝分析從該缸筒結構可以看出,該零件加工屬於薄壁深孔加工,要加工出符合圖樣要求的產品,就要選擇合理的工藝路線和加工方法。工藝路線為粗車、精車分別進行,最後進行內孔滾壓。根據零件結構,加工時采用一端夾緊主軸卡盤,另一端用中心架支撐的裝夾方式加工較理想;粗加工采用擴孔鏜削,精加工車內孔,采用自行設計的專用的拉銑刀(如圖2所示)拉內孔,留0.4~0.6mm餘量用於滾壓,最後用自行設計的滾壓器(如圖3所示)進行滾壓至圖樣要求。為提高加工效率、保證零件加工質量,在精車時設計專用的開口卡套和拉銑內孔用專用工裝——定位套(如圖4所示),此工裝可以反複使用,裝卸方便。圖2拉銑刀1.刀體2.刀片3.螺釘4.導向套5.圓螺母圖3滾壓器1.軸2.軸承3.滾柱4.螺釘5.壓墊6.銅套7.壓緊套8.連接套圖4定位套2.加工工藝和車削步驟(1)粗車①下料無縫鋼管Φ68mm×12mm×506mm。②粗車內孔為,車外圓為68mm(詳細工藝略)。(2)半精車①夾一端,架一端,車平端麵,半精車內孔為,長度為250mm。②調頭,裝夾同上,車全長為500mm,半精車剩餘內孔為。(3)拉銑內孔①將圖4所示定位套裝入主軸內孔,將潤滑油管從主軸孔後端與拉銑刀油孔連接,並將拉銑刀導向套部分裝入定位套內孔。②刀架上安裝刀杆,調整好刀杆中心高。③上卡套,工件卡一端,架一端,將拉銑刀與刀杆連接,反向進給拉銑內孔。拉刀的前角為10°,後角為5°,主偏角為8°~10°,兩刀徑向距離調整為49.5mm,對稱度小於0.01mm,刀片材料為W18Cr4V。因拉銑切削速度不高,內孔表麵粗糙度達不到要求,因此,需進行滾壓加工提高表麵質量。(4)滾壓滾壓加工時,工件裝夾與拉銑內孔相同,將拉銑刀換為滾壓器與刀杆連接,正向進給滾壓內孔。影響滾壓的主要因素有過盈量、滾壓速度v、進給量f以及切削液等,這些參數的選擇如下所述:①過盈量的選擇原則上是盡量使滾壓力小,保證達到所要求的尺寸精度和表麵粗糙度。選取過盈量不僅要考慮到通過塑性變形把原始表麵微觀不平度熨平,而且還要考慮到工件在半徑方向上的彈性變形量,滾壓過盈量大於0.1mm時,缸筒雖然能保證圖樣要求,但滾壓器的軸和滾柱的壽命會降低,如何提高滾壓器的使用壽命?通過反複試驗,滾壓量控製在0.04~0.06mm時,既保證了圖樣要求,又延長了滾壓器的使用壽命,因此,拉銑內孔時留0.04~0.06mm的餘量。②滾壓速度v對滾壓的表麵粗糙度影響不大,主要是影響生產效率,速度的增大受機床係統的限製,速度過快會引起機床振動,使加工表麵產生螺旋線,同時還會加大工件與滾珠之間的溫升,加快滾壓器軸與滾珠的磨損,影響工件尺寸和表麵粗糙度。經過多次試驗,確定缸筒滾壓速度為v=50mm/min。③進給量f是缸筒滾壓加工中的主要參數,它直接影響滾壓後工件的表麵粗糙度和加工效率,經試驗在主軸轉速和過盈量不變的情況下改變進給量,把進給量由原來的f=0.2mm/r提高到f=0.4mm/r,既能保證工件滿足圖樣要求,又縮短了單件加工所需時間,工作效率提高了一倍。④正確選擇切削液可以降低零件滾壓後的表麵粗糙度值,減小滾壓力和機床功率的消耗,提高滾具的壽命,減小工件的熱變形,使用全損耗係統用油和煤油的混合劑成本較高,采用過濾後的廢全損耗係統用油仍然能達到預期效果,並且降低了成本。綜上所述,拉銑內孔時留0.4~0.6mm餘量,滾壓時速度為v=50mm/min,進給量f=0.4mm/r,采用過濾後的廢全損耗係統用油作為切削液是比較合理的加工方法。經過生產實踐,證明工藝方案和加工參數的選擇合理,拉銑刀和滾壓器結構簡單、定位可靠,能保證圖樣要求,提高了效率和產量。

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冷拔管缸筒的工藝分析 在我國,各類工程車輛用液壓缸之多是眾所周知的.可這些液壓缸生產廠家大多沿襲傳統的熱軋管鏜滾或鏜珩工藝生產液壓缸缸筒.這與國外一些發達國家采用冷拔管珩磨法加工液壓缸缸筒相比,在工藝和效率上都是落後的.所謂的冷拔管珩磨法生產缸筒就是,將熱軋無縫鋼管或直縫焊管通過液壓拉拔機,在常溫下進行塑性變形生產的精密鋼管,再經珩磨加工,進一步降低其內孔的表麵粗糙度值,糾正其內孔的圓度,圓柱度,直線度諸項形位誤差而製造的液壓缸缸筒.在冷拔過程中,運用強大的拉拔力使鋼管坯料從冷拔機的內外模具中拔出,應用擠壓的方法使鋼管獲得較高的尺寸精度,這是一種無切削加工工藝方法.顯而易見,采用冷拔管珩磨法製造液壓缸缸筒與傳統的熱軋管鏜削工藝相比有五大特點. 管材利用率高: 前述的熱軋管鏜滾法和鏜珩法是液壓缸缸筒的傳統加工方式.這種加工工藝受原材料(管材)自身直線度和管壁不均勻性影響,需根據實際情況預留不同的加工餘量,造成管材浪費較大,其材料利用率隻有70%~80%,甚至更低,而采用冷拔工藝加工液壓缸缸筒,鋼管是在冷擠壓狀態下縮小外徑,擴大內徑的方法達到所需要的尺寸精度,無需切削加工.為進一步降低缸筒內壁的表麵粗糙度值,提高尺寸精度和形狀精度,冷拔後的缸筒隻須留0.2~0.3mm的珩磨餘量.因此,用冷拔管珩磨法製造液壓缸缸筒,其管材利用率在95%以上. 簡化工序,提高工作效率。 熱軋管鏜削的工序多,工藝複雜,缸筒裝夾,校正,切削及各工序周轉耗費工時,且加工一種規格的液壓缸需準備許多套鏜滾或鏜珩刀具,所需各種刀具的製造精度要求高,製作複雜,難度大,若液壓缸生產批量較小,其投入就不合算.而冷拔工藝相對簡單,隻需將管坯進行前期化學處理,然後通過拉拔機的內,外模具,拔製至所需尺寸,再經珩磨即成.拉拔的效率較高,一般情況下,拉拔速度可達1m/min.據數字統計,加工同樣長度的缸簡,用冷拔管珩磨法比熱軋管鏜削法的加工效率提高10倍以上. 節省能源 采用傳統的熱軋管鏜滾或鏜珩法,加工工序多,加工時間長,切削量大,大量的鋼筒還需調質處理,因而耗電量大.據統計,其耗電量是冷拔管珩磨法生產液壓缸缸筒的8倍左右.缸筒成品率高熱軋管鏜滾法由於鏜頭,滾壓頭及鏜杆自重,鏜杆易跑偏,難以保證缸筒的圓柱度和直線度.在對缸筒進行鏜——半精鏜——精鏜——滾壓(或珩磨)的任一工序,刀具或工具出現損壞性故障都將導致被加工深孔的失敗,尤其是接近成品的精加工工序,更讓操作者擔心.據統計,對細長缸筒和長徑比大的長大缸筒,用熱軋管鏜削法加工,其成品率在60%~70%.而冷拔加工 的細長缸筒,特別對於超長鋼管的加工,能較容易地保證其精度,成品率幾乎是100%.提高了管材的力學性能熱軋管通過冷拔得到30%左右的延伸塑性變形,根據液壓缸的受力情況,人為地使缸筒外徑變形量小,硬化較小,內徑變形量大,使成品缸筒內表麵的金屬極限強度大大提高,這種內硬外韌的狀況恰好與液壓缸受內壓時產生的周向應力分布相一致,對缸體受力十分有利.由於熱軋管鏜削法生產的缸管的力學性能得不到改善,致使缸管設計壁厚較大,而冷拔管使自身的屈服強度提高30%以上,因此相同材質的冷拔缸管,其設計壁厚一般可減少20%~30%.由上述分析得知,用冷拔管珩磨法製造液壓缸缸筒與傳統的熱軋管鏜滾或鏜珩工藝相比,具有節材,節能,降耗,優質,高效等特點.建議鋼管生產廠家建立高精度冷拔管及冷拔缸生產線,生產低碳鋼,中碳鋼,低碳合金鋼(如27Si Mn等)液壓缸筒,供應液壓缸生產廠家,這 對加快我國的經濟建設和技術進步都是十分有益的. 深孔薄壁缸筒的加工 我公司是生產煤礦鑽探設備的專業生產廠家,生產的K25鑽機是煤礦安全生產必備設備,主要用於地下水的鑽探。缸筒是該鑽機上的主要零件,圖1為該缸筒的零件圖。材料為45鋼,經過調質硬度達到220~260HBS。從零件圖可以看出,該缸筒內孔精度要求高,尤其表麵粗糙度值低,不允許有橫向及縱向的刀痕;從缸筒結構可以看出,該零件屬於長套筒結構,內孔加工難度大。我所介紹的用滾壓的方式加工薄壁深孔是一種高效率、高質量的加工方法。 圖1 缸筒零件圖 1.工藝分析 從該缸筒結構可以看出,該零件加工屬於薄壁深孔加工,要加工出符合圖樣要求的產品,就要選擇合理的工藝路線和加工方法。工藝路線為粗車、精車分別進行,最後進行內孔滾壓。根據零件結構,加工時采用一端夾緊主軸卡盤,另一端用中心架支撐的裝夾方式加工較理想;粗加工采用擴孔鏜削,精加工車內孔,采用自行設計的專用的拉銑刀(如圖2所示)拉內孔,留0.4~0.6mm餘量用於滾壓,最後用自行設計的滾壓器(如圖3所示)進行滾壓至圖樣要求。為提高加工效率、保證零件加工質量,在精車時設計專用的開口卡套和拉銑內孔用專用工裝——定位套(如圖4所示),此工裝可以反複使用,裝卸方便。 圖2 拉銑刀 1.刀體2.刀片3.螺釘4.導向套5.圓螺母 圖3 滾壓器 1.軸2.軸承3.滾柱4.螺釘5.壓墊6.銅套7.壓緊套8.連接套 圖4 定位套 2.加工工藝和車削步驟 (1)粗車 ①下料無縫鋼管Φ68mm×12mm×506mm。 ②粗車內孔為 ,車外圓為68mm(詳細工藝略)。 (2)半精車 ①夾一端,架一端,車平端麵,半精車內孔為 ,長度為250mm。 ②調頭,裝夾同上,車全長為500mm,半精車剩餘內孔為 。 (3)拉銑內孔 ①將圖4所示定位套裝入主軸內孔,將潤滑油管從主軸孔後端與拉銑刀油孔連接,並將拉銑刀導向套部分裝入定位套內孔。 ②刀架上安裝刀杆,調整好刀杆中心高。 ③上卡套,工件卡一端,架一端,將拉銑刀與刀杆連接,反向進給拉銑內孔。拉刀的前角為10°,後角為5°,主偏角為8°~10°,兩刀徑向距離調整為49.5mm,對稱度小於0.01mm,刀片材料為W18Cr4V。因拉銑切削速度不高,內孔表麵粗糙度達不到要求,因此,需進行滾壓加工提高表麵質量。 (4)滾壓滾壓加工時,工件裝夾與拉銑內孔相同,將拉銑刀換為滾壓器與刀杆連接,正向進給滾壓內孔。影響滾壓的主要因素有過盈量、滾壓速度v、進給量f以及切削液等,這些參數的選擇如下所述: ①過盈量的選擇原則上是盡量使滾壓力小,保證達到所要求的尺寸精度和表麵粗糙度。選取過盈量不僅要考慮到通過塑性變形把原始表麵微觀不平度熨平,而且還要考慮到工件在半徑方向上的彈性變形量,滾壓過盈量大於0.1mm時,缸筒雖然能保證圖樣要求,但滾壓器的軸和滾柱的壽命會降低,如何提高滾壓器的使用壽命?通過反複試驗,滾壓量控製在0.04~0.06mm時,既保證了圖樣要求,又延長了滾壓器的使用壽命,因此,拉銑內孔時留0.04~0.06mm的餘量。 ②滾壓速度v對滾壓的表麵粗糙度影響不大,主要是影響生產效率,速度的增大受機床係統的限製,速度過快會引起機床振動,使加工表麵產生螺旋線,同時還會加大工件與滾珠之間的溫升,加快滾壓器軸與滾珠的磨損,影響工件尺寸和表麵粗糙度。經過多次試驗,確定缸筒滾壓速度為v=50mm/min。 ③進給量f是缸筒滾壓加工中的主要參數,它直接影響滾壓後工件的表麵粗糙度和加工效率,經試驗在主軸轉速和過盈量不變的情況下改變進給量,把進給量由原來的f=0.2mm/r提高到f=0.4mm/r,既能保證工件滿足圖樣要求,又縮短了單件加工所需時間,工作效率提高了一倍。 ④正確選擇切削液可以降低零件滾壓後的表麵粗糙度值,減小滾壓力和機床功率的消耗,提高滾具的壽命,減小工件的熱變形,使用全損耗係統用油和煤油的混合劑成本較高,采用過濾後的廢全損耗係統用油仍然能達到預期效果,並且降低了成本。 綜上所述,拉銑內孔時留0.4~0.6mm餘量,滾壓時速度為v=50mm/min,進給量f=0.4mm/r,采用過濾後的廢全損耗係統用油作為切削液是比較合理的加工方法。經過生產實踐,證明工藝方案和加工參數的選擇合理,拉銑刀和滾壓器結構簡單、定位可靠,能保證圖樣要求,提高了效率和產量。
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