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一種缸筒類零件內(nèi)孔的加工方法

2017-12-24 17:30:56王月云姚宏峰孫樂春王昊誠
鍛壓裝備與制造技術(shù) 2017年5期
關(guān)鍵詞:鏜桿鏜孔卡盤

王月云,姚宏峰,孫樂春,談 宇,王昊誠

(揚(yáng)州鍛壓機(jī)床股份有限公司,江蘇 揚(yáng)州 225128)

一種缸筒類零件內(nèi)孔的加工方法

王月云,姚宏峰,孫樂春,談 宇,王昊誠

(揚(yáng)州鍛壓機(jī)床股份有限公司,江蘇 揚(yáng)州 225128)

介紹了一種缸筒內(nèi)孔加工方法,它在精鏜內(nèi)孔完成后,再對(duì)缸筒內(nèi)孔進(jìn)行滾壓,其粗鏜、精鏜和滾壓均在采用普通車床改裝制成的專用機(jī)床上進(jìn)行。這種缸筒內(nèi)孔的加工方法與現(xiàn)有技術(shù)相比,可解決現(xiàn)有缸筒內(nèi)孔廢品率高、加工成本高的問題。

缸筒;鏜孔;滾壓;專用機(jī)床

缸筒類零件的內(nèi)孔一般長徑比較大,筒壁薄,內(nèi)孔精度和表面粗糙度要求很高?,F(xiàn)有技術(shù)中對(duì)缸筒工件內(nèi)孔的加工方法是以無縫鋼管為原料,先備料,然后將鋼管切斷為所需長度筒體→筒體預(yù)處理,即校直、調(diào)質(zhì)處理→車兩端鏜孔用工藝定位止口和外部焊接止口→焊接缸體外部構(gòu)件→粗鏜內(nèi)孔→精鏜內(nèi)孔→精珩。其中的鏜孔方法通常是粗鏜內(nèi)孔,是用一個(gè)包括有粗鏜刀和精鏜刀的刀頭對(duì)缸筒的筒體內(nèi)孔一次推鏜完成;其中的精珩采用珩磨機(jī)床加工完成。這種筒體鏜孔加工方法,廢品率較高。

本技術(shù)提出一種缸筒內(nèi)孔的加工方法,該加工方法可以解決現(xiàn)有缸筒內(nèi)孔廢品率高、加工成本高的問題。

1 技術(shù)方案

這種缸筒內(nèi)孔加工方法包括對(duì)筒體的預(yù)處理、車兩端鏜孔用工藝定位止口、粗鏜內(nèi)孔、精鏜內(nèi)孔這些步驟。精鏜內(nèi)孔步驟完成后對(duì)缸筒內(nèi)孔采用滾子式滾壓頭進(jìn)行滾壓后完成缸筒內(nèi)孔的加工,粗鏜步驟、精鏜步驟和滾壓步驟需在專用機(jī)床上加工完成。

粗鏜內(nèi)孔和精鏜內(nèi)孔分別采用裝在鏜桿上粗鏜內(nèi)孔刀和精鏜內(nèi)孔刀分兩個(gè)步驟完成。

滾子式滾壓頭包括鏜桿,承壓體,裝在承壓體外滾子架和裝在該滾子架中的多個(gè)滾子,鏜桿外表面設(shè)有外螺紋,承壓體是通過內(nèi)螺紋與鏜桿外螺紋連接的,外側(cè)面為圓錐面的筒形體,承壓體與鏜桿之間裝有限位銷,滾子是圓柱體,其圓柱面與兩個(gè)端面之間圓滑過渡,骨子架位于承壓體小端的端面并通過推力軸承與該滾子架端頭套裝的軸承罩連接。

這里所稱的套裝是指軸承罩的端頭套在滾子架端頭外,滾子架的端頭套在軸承罩的端頭外,軸承罩的另一端設(shè)有一個(gè)裝在鏜桿上的調(diào)節(jié)螺母。

2 具體實(shí)施方案

粗鏜內(nèi)孔步驟的工藝參數(shù)為:切削速度70~80m/min,切削深度 2~4mm,進(jìn)給量 0.3~0.5mm/轉(zhuǎn);

精鏜內(nèi)孔步驟的工藝參數(shù)為:切削速度90~100m/min,切削深度 0.2~0.5mm,進(jìn)給量 1.3~1.4mm/轉(zhuǎn);

滾壓步驟的工藝參數(shù)為:滾子的圓柱面與兩個(gè)端面之間圓滑過渡的過渡圓半徑為2.8~3.5mm,滾壓速度為 90~100m/min,滾壓深度 0.05~0.1mm,進(jìn)給量1.3~1.4mm/轉(zhuǎn)。

采用本技術(shù)方案后,鋼筒內(nèi)孔加工的廢品率由原來的6%降至1%;每件加工成本降低10%。

3 實(shí)例

制造缸徑200mm,行程1000mm,壓力16MPa的缸筒的工藝方法。

備料:選用外徑為232mm,厚度為18mm的45號(hào)碳素?zé)o縫鋼管為原料,將無縫鋼管按設(shè)計(jì)要求切成1000mm長的鋼筒坯料。

預(yù)處理:對(duì)缸筒坯料進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理、并校直,保證鋼筒坯料的硬度為HRC28~32,彎曲不大于3mm;將預(yù)處理后的鋼筒坯料的兩端車出鏜孔用工藝定位止口,焊接缸體外部構(gòu)件。

粗鏜:上專用機(jī)床進(jìn)行粗鏜內(nèi)孔的加工,將缸筒坯料的一端止口夾持在專用機(jī)床的卡盤上,另一端止口裝在專用機(jī)床缸筒托架的定位支撐端上,將粗鏜刀裝在專用機(jī)床的鏜桿上按下列工藝進(jìn)行推鏜:切削速度70m/min,切削深度4mm,進(jìn)給量0.3mm/轉(zhuǎn)。

精鏜:拆下粗鏜刀,在鏜桿上裝上滾子式滾壓頭繼續(xù)在專用機(jī)床上按下列工藝進(jìn)行推鏜:切削速度90m/min,切削深度0.2mm,進(jìn)給量1.4mm/轉(zhuǎn)。

滾壓:拆下精鏜刀,在鏜桿上裝上滾子式滾壓頭繼續(xù)在專用機(jī)床上按下列工藝進(jìn)行滾壓:滾子的圓柱面與兩個(gè)端面之間圓滑過渡的過渡圓半徑為2.8mm;滾壓速度90m/min,滾壓深度0.05mm,進(jìn)給量1.4mm/轉(zhuǎn),經(jīng)滾壓后完成缸筒內(nèi)孔加工。

上述方法所用的專用機(jī)床如圖1所示。

圖1 專用機(jī)床

該專用機(jī)床采用普通車床改裝而成,它有普通車床的電機(jī)及機(jī)械傳動(dòng)裝置、其內(nèi)裝有主軸的床頭箱,床頭箱的主軸所連接的卡盤,裝有導(dǎo)軌和驅(qū)動(dòng)絲杠的床身,床身上裝有控制進(jìn)刀量的進(jìn)給箱,在床身上通過導(dǎo)軌裝有導(dǎo)向尾座和溜板箱,其中導(dǎo)向尾座裝在卡盤與溜板箱之間,溜板箱的上端固定連接一根鏜桿,導(dǎo)向尾座作為鏜桿的穩(wěn)定座,鏜桿穿過導(dǎo)向尾座的通孔,在鏜桿的左端,即鏜桿位于導(dǎo)向尾座與卡盤之間的一端裝有鏜刀頭(在滾壓工序中,該部為滾壓頭),在導(dǎo)向尾座與卡盤之間還裝有缸筒托架,缸筒托架裝在床身的導(dǎo)軌上,缸筒托架有三根具有向鏜桿軸心伸縮調(diào)節(jié)的支撐臂,每一根支撐臂的支撐端均裝有滾輪,鏜桿是一根中空的鋼管,鏜桿位于溜板箱的一端,即圖中的右端通過閥門與冷卻液輸出管連通。

本缸筒鏜孔的專用機(jī)床在使用時(shí),先將缸筒左端車出的外圓止口夾在卡盤上,右端車出的外圓止口由缸筒托的3個(gè)滾輪支撐和定位,調(diào)節(jié)進(jìn)給箱啟動(dòng)卡盤帶動(dòng)缸筒轉(zhuǎn)動(dòng),通過絲桿驅(qū)動(dòng)溜板箱帶動(dòng)鏜桿伸入缸筒的內(nèi)孔中鏜孔,打開閥門將冷卻液輸出管送出的冷卻液通過鏜桿中的內(nèi)孔向鏜桿的的前端,即圖1所示的左端輸出冷卻液對(duì)鏜刀進(jìn)行冷卻并將缸筒中的切削液沖刷出來。

本實(shí)例的滾壓步驟所用滾子式滾壓頭如圖2所示。

圖2 滾子式滾壓頭

圖中,鏜桿如圖1所示裝在專用機(jī)床上,鏜桿的外側(cè)面設(shè)有螺紋,鏜桿的外側(cè)面的螺紋上旋裝有承壓體 ,承壓體是筒形體,它通過內(nèi)螺紋與鏜桿的外螺紋連接,承壓體的外側(cè)面為圓錐面,用于承擔(dān)滾子的壓力,承壓體外套裝有由滾子套和滾子蓋連接構(gòu)成的滾子架,在這個(gè)滾子架中設(shè)有六個(gè)外小內(nèi)大,防止?jié)L子掉出的滾子孔,每個(gè)滾子孔內(nèi)裝有一個(gè)滾子,滾子是圓柱體,其圓柱面與兩個(gè)端面之間圓滑過渡,在滾子架位于承壓體小端的一端,即滾子套的左端,裝有推力軸承,推力軸承的另一端裝有一個(gè)軸承罩,軸承罩的外壁套在滾子套的左端外,在軸承罩的另一端,即圖2所示的左端有一個(gè)旋裝在鏜桿螺紋上的調(diào)節(jié)螺母。本缸筒內(nèi)孔滾壓頭在使用時(shí),承壓體與鏜桿之間穿裝有限位銷,轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)螺母可以依次通過軸承罩、推力軸承。滾子套、帶動(dòng)滾向圖2中的右側(cè)移動(dòng),滾子向圖中右側(cè)移動(dòng)的同時(shí)受承壓體的圓錐面的作用會(huì)向遠(yuǎn)離鏜桿軸芯線的方向變動(dòng),從而可以增大缸筒內(nèi)控的滾壓直徑;當(dāng)整個(gè)缸筒內(nèi)孔滾壓完成后,取出限位銷,可讓滾子向向鏜桿軸芯線的方向變動(dòng)而退出缸筒的擠壓。

[1] 李郝林.機(jī)床數(shù)控技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004.

[2] 丁向科.專用機(jī)床加工缸體主軸承孔和缸孔的方法及刀具[J].組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù),1991,(6):5-8.

[3] 王健石.機(jī)械加工常用刀具數(shù)據(jù)速查手冊(cè)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005.

A processing method of inner hole for cylinder part

WANG Yueyun,YAO Hongfeng,SUN Lechun,TAN Yu,WANG Haocheng
(Yangzhou Metal Forming Machine Group Co.,Ltd.,Yangzhou 225128,Jiangsu China)

A processing method of inner hole for cylinder part has been introduced in the text.The inner hole has been firstly fine bored and then rolled.The rough boring,fine boring and rolling process have been completed on the special machine tool transformed from conventional lathe.Comparing with the current technology,this kind of processing method can solve the problems of high scrap rate and manufacture cost for the current cylinder.

Cylinder type;Boring;Special machine tool;Rolling

TH161

B

10.16316/j.issn.1672-0121.2017.05.024

1672-0121(2017)05-0080-02

2017-04-14;

2017-05-20

王月云(1985-),女,工程師,從事壓力機(jī)設(shè)計(jì)研究。E-mail:beijing2008chenc@163.com

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