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工程论文:复合镗头加工油缸内孔

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[1] 陈怀南.加工缸体内孔的镗滚头装置的设计.机床与液压 20067.

[2] 朱红波,史玉春.镗滚压复合加工应用研究.煤矿机械,20057.

[ 3 ] 姬爱 玲,陈 科 家 ,罗 红 霞 缸 筒 内孔复合镗 滚 加工 新 技术 新工艺,20057.

[ 4 ] 王 维 新 内孔 滚 压 加工及 其影响 因素 的 分析 西北 轻 工 业 学院学报,20024.

[ 5 ] 宋 海 林 大直 径 液 压 缸内孔 的加工方 法 工程机械 ,20008.

[ 6 ] 冯留欣 ,许 民 油缸内孔一次镗 滚 成 型工 艺 拖 拉 机 与 农 用运输车,20006.

论文题目:复合镗头加工油缸内孔编辑本段回目录

摘 要:复合镗头为粗镗头—精镗头—滚压器组合安装一体,实现液压缸内孔的镗滚压加工,并解决了液压油缸大尺寸内孔的加工难题。

关键词:复合镗头 镗滚压 改装

 

镗滚压工艺已成为油缸内孔精加工的主要工艺之一,滚压加工缸体内孔不但可在缸体金属表面层产生塑性变形,修正零件表面的微观几何形状,降低表面粗糙度值,而且同时使缸体表面层晶粒改变纤维组织,形成有利的残余压应力,提高表面的耐磨性和抗疲劳强度,这对频繁承载的液压缸具有特殊的意义。传统的油缸内孔镗滚压工艺按粗镗—半精镗—精镗—滚压进行加工。该加工工艺生产效率低,遇到毛坯不正常时,更是费工费时,还容易打刀,刀具磨损快,使用寿命低。滚压时工人劳动强度大,不易保证产品质量,表面粗糙度不易保证。为了满足批量生产的工艺需要,本文利用现有的工艺装备,设计了专用的复合镗头,采用粗镗头—精镗头—滚压器复合一体实现液压缸内孔的镗滚压加工,并解决了液压油缸大尺寸内孔的加工难题。

1 机 床改 装

本方案液压油缸内孔一次镗滚加工用的是 3Mc630 车床,无法实现[期刊之家网,www.qikanbox.com]刀具的冷却以及排屑。为此,设计了一套专用夹具、冷却和排屑的油路系统,对设备进行了改装,夹具的一端与机床主轴刚性连接,专门设计了排出铁屑和冷却油的集屑箱,冷却油经过滤再流回油箱内循环使用。夹具的另一端是固定在机床导轨面上,利用液压油缸上的内圆倒角和工件端面定位夹紧。镗滚压装置在加工时把镗杆固定在大拖板箱上,利用机床的大拖板移动进给。由于滚压器在加工中会产生大量的切削热量,切下来的铁屑也无法排出,使刀具和滚压器极容易损坏。为了解决这一问题,设计了一套专供冷却和排屑的油路系统。用油泵向夹具的一端注入足够的高压冷却油,通过导向套进入工件,冷却滚压器和刀具。利用高压油把铁屑从未加工孔内冲走,从夹具的另一端流入集屑箱内。通过机床改造,C630 成了深孔加工机床,可以完成液压油缸的加工。

2 滚 压 器

滚压器的基本结构,它由前导向部分、工作部分、连接部分组成。前导向部分是在进给端设置一导向套,以便引入粗镗刀,有效保护粗镗刀。连接部分主要是滚压器与镗杆的连接,大多采用螺纹联接。工作部分是滚压器的主要组成部分,主要有粗镗刀、浮动镗刀和滚压头组成,各自起着不同的作用,但又互相联系。

3 镗 刀(粗镗 刀、精 镗 刀)

为了预防破坏已加工表面,避免滚压头发生挤死现象,要求已加工的内孔表面不允许残留铁屑。因此,在设计粗镗刀、精镗刀时,要考虑铁屑向前排的问题,而后用油从待加工孔内冲出。粗镗刀有两个切削刃,考虑到毛坯的余量不可能完全均匀,切削时两切削刃的切削力不相等,径向力不能相互平衡,会产生刀杆的弯曲和震动,粗镗刀采用跨骑式结构装配在刀杆上,并在刃口上磨出分屑槽。这样,刀尖强度好,走刀抗力小,可保证刀具工作时切削刃与刀杆同心,减少刀杆的弯曲和震动,为精镗做好准备。

精镗,以提高加工表面质量,为滚压作好准备。其精镗刀径向尺寸可以调整。加工余量控制在 0.15~0.2mm,为便于排屑,同粗镗刀一样,也做成双重偏角(15°及 30°)和双重刃倾角(-25°及 -8°),这样,切削刃长,切屑薄,使切削力减小,减少工件变形,从而修正了粗镗刀对工件加工误差的影响。

4 滚 压 头

滚压头既起滚压作用,又起着导向和刚性支承作用,以减少刀杆的弯曲和震动。滚压头[期刊之家网,提供专业论文服务www.qikanbox.com]是由相同尺寸的两排滚柱在轴向上排列组成,它既起导向作用,又起滚压作用。第一排滚柱起滚压作用,同时也增强刚性和起到导向作用。经滚压后,工件表面产生一层冷硬层,可提高液压油缸的耐磨性。滚压时,滚柱的过盈量不宜太小,否则,会使精镗过的孔表面细小刀痕无法滚压掉,表面粗糙度达不到要求;过盈量也不宜过大,过盈量过大将使滚压阻力过大,易使孔的母线偏移。滚柱与滚道的接触也不宜过小,这样有利于防止工件母线偏移。第二排滚柱用于第二次滚压,修正一次滚压的弹性恢复。经过二次滚压后,表面粗糙度值达到≤0.1μm

在液压油缸内孔加工过程中,镗杆受到的切削力和挤压力很大,其刚性的好坏也将影响导向性和加工质量。因此,在允许的条件下尽可能加粗刀杆,提高刀杆的刚性。为了增加刚性,减轻重量,镗杆一般都做成空心的。

5 结 束语

1)粗精镗复合加工,只需一次安装便可完成整个加工过程,避免了多次定位误差的积累,从而保证了工件质量的稳定性;用滚压技术,有利于提高工件的精度和表面质量,而且经过滚压后工件表面建立起冷硬层,可增加表面耐磨性,确保产品的品质,为进一步提高精度和质量提供可能性。

(2) 用普通机床代替一台传统的深孔镗床和一台珩磨机,可减少设备投资,减小生产场地面积,有效地减低了生产成本。一次装夹完成) 道工序加工,省去多次装夹

定位时间、减少各工序之间的辅助时间,缩短加工工时,提高生产效率。实践表明,过去完成三道工序加工需要花费 4h,现采用镗滚复合加工只需 25~40min。

(3)排屑和冷却是影响质量的重要因素。由于复合加工对排屑的要求比较高,在已加工表面上不允许有切屑,而且加工中会产生大量的热量,因此加工中要有足够流

量的冷却乳化液,冲走非加工面上的切屑,同时带走滚压时的热量。


 

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