缸筒加工的镗削滚压工艺分析

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1、缸筒加工的镗削滚压工艺分析缸简作为油缸、矿用单体支柱、液压支架、炮管等产品的主要部件，其加工质量的好坏直接影响整个产品的寿命和可靠性。缸筒加工要求高，其内表面粗糙度要求为Ra0.4〜0.8Hm，对同轴度、耐磨性要求严格。缸筒的基本特征是深孔加工，其加工一直困扰加工人员。采用滚压加工，由于表面层留有表面残余压应力，有助于表面微小裂纹的封闭，阻碍侵蚀作用的扩展。从而提高表面抗腐蚀能力，并能延缓疲劳裂纹的产生或扩大，因而提高缸筒疲劳强度。通过滚压成型，滚压表面形成一层冷作硬化层，减少了磨削副接触表面的弹性和塑4生变形，从而提高了缸简内壁的耐磨性，同时避免了因磨

2、削引起的烧伤。滚压后，表面粗糙度值的减小，可提高配合性质。1滚压刀具的设计以我们设计的0160mm组合镗滚刀为例说明刀具设汁及工艺。如结构图所示，保护帽1用于保护芯轴头部对刀仪的基准位置。支承垫4和支承钉6的作用是保护保持架(ZQSn6-6-3)免受滚柱轴向压力的压裂。支承套11材料为GCrl5,要求与芯轴15过盈配合，组装后配磨。滚柱材料为GCr*15或高速钢W18O4V，62〜65HRC。滚柱在镗滚刀屮起滚压和导向作用。采用滚柱滚压的原因是它较圆珠滚压工作接触面积大，能承受较大的滚压力，可选用较大的进给量，从而提高生产率。对薄壁低刚性的工件，应选用直

3、径较小而较L＜的滚柱，滚柱直径较小时可得较小的表面粗糙度值，这里我们选013mm滚柱。滚柱圆角半径r在一定范围内影响表面粗糙度，减小圆角半径，相应地增加了单位应力，能减小表面粗糙度值和提高表面冷硬度。滚柱数量z增多可减小滚压粗糙度值，但所需滚压力增大。一般z取5〜10,我们取6。加人滚柱滚压后角a可减小表面粗糙度值，但a过人易形成过冷硬状态，破坏表面层，一般取。滚柱直径方向上高低不一会造成卡死、振动、拉伤加工表面，故直径方向上差值不大于0.03mm。ZZC91*SO9SihlLjlrlv8.技术要求:（1）装配后转动后齿环、保待架和滚柱面能自由滑动（2）

4、退刀时，保证刃口向上，以免拉伤1.保护帽2.紧定螺钉3.保持架4.支承垫5.滚柱6.支承钉7轴承8.后齿环9.前齿环10.小套11.支承套12.螺栓13.刀体14.机夹刀块15.芯轴组合镗滚刀结构图滚压完成，退刀时，勾动后齿环8,使前、后齿环成啮合状态，在保持架3与芯轴15之间插人退刀半环（其长度为滚柱长度基本尺、从而使得保持架带动滚柱沿支承套1:40的锥度后移，退入支承套槽屮，使滚柱与缸筒脱离接触，实现退刀。镗滚刀中滚柱、支承套、保持架为易损件，每副易损件约可滚压09OmX215Oni油缸150根（以行程计算）。2滚压影响因素分析1.工件材料滚压适用于

5、50以下碳钢，碳含量愈低，孔扩张量愈小。材料硬度越低，塑性越商，则滚压的表而质14:越好。滚压后硬度虽可达到400HB,但从280HB幵始，滚压后效果显著下降，因此，滚压前工件材料硬度一般不低于140HB。2.预加工一般采用车削或镗削。工件的儿何形状精度由预加工来保证，一般要求预加工RaO.25〜5Mm，锉削滚压加工余凿0.5mm左右。3.滚压次数第一次滚压屮塑性变形最显著、最充分，表而质U5:得到明显提随着滚压次数的增加，表而产生过大的压应力，会破坏第一次滚压所得到的表而质以，即破坏滚压冷硬层，造成脱皮现象故组合撞滚刀的滚压次数选一次。4.切削用量进给

6、量f越大，表而粗糙度值将增大：滚压速度v与表而质量关系不大。滚压头过盈S—般取0.15mm左右（普通060〜200mm孔径汕缸），滚压M0.02-0.04m。以0160mm孔加工为例，我们取v=30〜40m/min,f=0.1〜0.25mm/r。5.冷却清洁我们采用HT-40机械油：煤油（GB258-64）=1:1,也可采用硫化油：柴油=1:1配方。加工时压力油从滚压久•后部冲向镗滚刀，经未加工表而从床尖侧排到汕槽屮，这样避免了脱落的切屑刮伤12加工表而。油箱的设计，主要问题是清洁、沉淀而不是冷却，因为切削油每20min循环一次，根木来不及沉淀，加大容:

7、W:不是方法。过滤问题主要通过选择合适的过滤器材和在工艺上来保证。现场证明，过滤网孔隙太人，毛毡孔隙太小容易堵塞。缸筒滚压加工常见问题及解决方法:尺、r超差:对刀不准，刀具或滚压尖磨损；表而有振动波纹:材料太硬，转速太高；明显刀纹:进给:大，切削深度过大;拉沟:刀刃断裂，切削液量小，切削液温度太高。3应用实例镗削滚压工艺是一种高效高质量的工艺措施，现以0160mm健削滚压头（45钢无缝钢管）为例证明镗滚效果。滚压后，孔表面粗糙度巾幢滚前Ra3.2〜6.3Mm减小为RaO.4〜0.8Mm,孔的表而硬度提高约30%,缸筒内表而疲劳强度提高25%。油缸使用寿命

8、若只考虑缸筒影响,提高2〜3倍，镗削滚压工艺较磨削工艺效率提高3倍左右。以上数据