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摘要:由于我國(guó)的深孔精密加工技術(shù)存在發(fā)展不完善的問(wèn)題,所以我國(guó)深孔油缸存在比較普遍的質(zhì)量問(wèn)題,比如摩擦阻力大、使用壽命短等。為了解決這些問(wèn)題,國(guó)內(nèi)研究人員非常重視這方面的研究。本文簡(jiǎn)明扼要的分析了深孔油缸加工技術(shù)研究的重要性,重點(diǎn)介紹了深孔油缸缸體的加工,分別從深孔油缸缸體的滾壓加工技術(shù)、深孔油缸缸體的刮削滾光加工技術(shù)、深孔油缸缸體的深孔機(jī)床加工技術(shù)、深孔油缸缸體的盲鏜加工技術(shù)四個(gè)方面進(jìn)行了詳細(xì)介紹,具有重要意義。
關(guān)鍵詞:深孔油缸;缸體;加工
在我國(guó),深孔精密加工技術(shù)的發(fā)展還不是特別成熟,所以深孔油缸類產(chǎn)品很多時(shí)候依賴于進(jìn)口[1]。目前,在國(guó)內(nèi),能夠掌握這類技術(shù)的企業(yè)并不多,而且產(chǎn)品的使用壽命相對(duì)比較低。國(guó)內(nèi)的深孔油缸缸體由于存在摩擦阻力大同時(shí)響應(yīng)頻率低的缺點(diǎn),無(wú)法滿足使用要求,而且缸體經(jīng)過(guò)一段時(shí)間使用后非常容易出現(xiàn)密封失效或者部件磨損問(wèn)題。所以近些年來(lái),越來(lái)越多的研究人員開(kāi)始重視深孔油缸缸體的加工技術(shù)研究。
1深孔油缸加工重要性分析
深孔油缸作為一種重要的部件,其質(zhì)量好壞直接影響設(shè)備整體的機(jī)械性能好壞。而油缸作為缸體的最大組成部分,它的性能有會(huì)對(duì)油缸的性能產(chǎn)生重要影響。而且另一方面,在進(jìn)行油缸維修時(shí),缸體內(nèi)壁主要以修復(fù)為主,基本上都是采用珩磨技術(shù),但是當(dāng)內(nèi)壁銹蝕出現(xiàn)銹坑深在3毫米以內(nèi)、銹坑分布面積較小時(shí),常規(guī)珩磨維修耗時(shí)會(huì)比較差,而且維修起來(lái)也比較困難,企業(yè)為了節(jié)省時(shí)間常做報(bào)廢處理,造成了巨大的浪費(fèi)。所以,國(guó)內(nèi)的相關(guān)研究人員越來(lái)越重視開(kāi)發(fā)深孔油缸加工技術(shù),并不斷近些工藝創(chuàng)新,爭(zhēng)取作出更為節(jié)能、使用周期更長(zhǎng)久、機(jī)械性能更優(yōu)異的油缸設(shè)備。
2深孔油缸缸體的加工探討
2.1深孔油缸缸體的滾壓加工技術(shù)
所謂滾壓加工是借助硬度高而且表面光滑的滾柱,通過(guò)對(duì)金屬表面進(jìn)行滾壓,使金屬表面受到壓力,本質(zhì)上是一種無(wú)切屑加工技術(shù)。這種技術(shù)是在常溫條件下,主要利用金屬塑性變形性能特點(diǎn),通過(guò)滾柱輾平將工件表面存在的微觀不平度消除,從而達(dá)到優(yōu)化缸體的表層結(jié)構(gòu),提高缸體的機(jī)械特性、尺寸和形狀的目的。所以說(shuō)這種方法不僅能夠?qū)⒏左w表面加工平整,還能強(qiáng)化缸體表面性能。被滾壓加工處理過(guò)的工件,相比于切削加工工藝,缸體表面粗糙度明顯增強(qiáng),同時(shí)經(jīng)過(guò)這種工藝處理后,缸體的耐磨性和抗疲勞強(qiáng)度都得到了明顯提升。經(jīng)過(guò)實(shí)際應(yīng)用的驗(yàn)證,還發(fā)現(xiàn)缸體經(jīng)過(guò)滾壓加工后,由于缸體表面發(fā)生了擠壓硬化,耐磨和抗疲勞強(qiáng)度指標(biāo)缺失得到明顯提高,而且表面受力情況下也未發(fā)生塑性變形,所以能夠?qū)崿F(xiàn)更長(zhǎng)久的尺寸精度保持。這種工藝的加工一般分為兩步:①第一步是確定缸體加工前的粗糙度和尺寸精度,由于這是一種滾柱碾壓的工藝,因此加工前的凸起部分情況決定了加工后表面的粗糙度,所以,加工表面應(yīng)該在Ra3.2以下。另外,滾壓過(guò)盈量也會(huì)對(duì)缸體幾何精度和表面粗糙度產(chǎn)生很大影響。有些專家通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證認(rèn)為,滾壓過(guò)盈量在0.05毫米到0.08毫米之間是比較合適的,此時(shí)得到的表面粗糙度相對(duì)最小。②第二步是工件找正,這是滾壓加工工藝的一個(gè)難點(diǎn)。找正的方式是用四爪夾盤進(jìn)行左端裝夾,借助磁力表座使用正帶找正。用工件中心架托對(duì)工件右端用輥支撐,借助鏜桿軸線進(jìn)行找正,然后將表座吸在鏜桿上并旋轉(zhuǎn),進(jìn)行右端內(nèi)孔找正。
2.2深孔油缸缸體的深孔機(jī)床加工技術(shù)
傳統(tǒng)的深孔鏜技術(shù)存在兩個(gè)明顯的問(wèn)題:一是鏜孔刀桿剛性問(wèn)題無(wú)法解決,底孔做出來(lái)不直,后期的滾光和珩磨均無(wú)法將其直線度提高到所需水平;二是深孔加工結(jié)束之后再進(jìn)行焊接,將會(huì)產(chǎn)生較大的變形量,但是如果先進(jìn)行焊接再進(jìn)行內(nèi)孔加工的話,滾光和珩磨又不能到達(dá)缸筒底部.對(duì)于這種問(wèn)題,首先需要保證油缸內(nèi)孔的加工精度符合要求,然后保證焊接過(guò)程不產(chǎn)生變形。為了達(dá)到這一目的,可采用高精尖的深孔精密加工機(jī)床。這種機(jī)床主軸要具有較高的回轉(zhuǎn)精度,軌道的直線度要符合加工精度要求,而且軌道和高速刀桿的剛度也應(yīng)該滿足工藝要求,另外還需要考慮排泄和散熱的問(wèn)題。對(duì)于深孔精密元件來(lái)說(shuō),其失效大部分是因?yàn)槊芊饧阅懿环弦笤斐傻模栽谏羁子透赘左w加工中,深孔加工是其中重要的一部分,尤其是深孔直線度的精密加工。常規(guī)的深孔加工工藝存在諸多弊端,而這種精度高的機(jī)床加工方式能實(shí)現(xiàn)深孔的精密加工,從而保證缸體的密封性和機(jī)械性能。
2.3深孔油缸缸體的盲鏜加工技術(shù)
在深孔鏜的技術(shù)上,本文還研究了另外一種工藝,就是深孔盲鏜加工工藝。這種工藝是通過(guò)鏜前找正以及內(nèi)壁粗鏜實(shí)現(xiàn)油缸缸體內(nèi)壁粗加工的,并且經(jīng)過(guò)實(shí)際的工程實(shí)踐驗(yàn)證,證明這種工藝加工的油缸缸體比較理想。盲鏜加工工藝中鏜前找正通過(guò)超聲波測(cè)定,確定工藝外圓。鏜前對(duì)正是通過(guò)磁力百分表,實(shí)現(xiàn)缸體加工時(shí),缸體內(nèi)壁和鏜桿的同軸度在0.1毫米以下,這樣才能保證深孔鏜頭在進(jìn)行缸體加工時(shí),與缸體內(nèi)壁是在相同的中心線上。在進(jìn)行內(nèi)壁粗加工時(shí),內(nèi)壁深孔鏜是比較常用的,也是非常成熟的工藝,能夠輕松實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)1~3毫米的鏜深孔,而且鏜深孔的質(zhì)量穩(wěn)定、效率高、粗糙度也滿足需求。經(jīng)過(guò)實(shí)際驗(yàn)證,盲鏜加工工藝在非標(biāo)缸體的加工過(guò)程中也能發(fā)揮優(yōu)異的加工性能,而且在對(duì)缸體內(nèi)壁進(jìn)行熔敷修復(fù)時(shí),這種技術(shù)能對(duì)內(nèi)壁毛坯進(jìn)行再加工,使維修成本大大降低。另外,這種工藝在使用的穩(wěn)定和安全性方面也得到了廣泛認(rèn)可。
3結(jié)論
綜上所述,我國(guó)的深孔油缸缸體的加工技術(shù)目前發(fā)展還不完善,但是通過(guò)相關(guān)研究人員進(jìn)行年來(lái)的不斷努力,缸體加工方面的技術(shù)有了較大發(fā)展。本文從滾壓加工、刮削滾光、深孔機(jī)床、盲鏜加工四個(gè)方面研究了深孔油缸缸體的加工,由于文章篇幅限制,未做過(guò)多介紹,后續(xù)的工作中會(huì)不斷進(jìn)行完善。
參考文獻(xiàn):
[1]武立波,賈強(qiáng),戰(zhàn)伯良.油缸的刮削滾光深孔加工工藝研究[J].機(jī)床與液壓,2015,43(17):69-71.
作者:徐相榮 單位:博世力士樂(lè)(常州)有限公司技術(shù)部