超长缸筒的拉铰工艺研究.pdf

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1、王玉霞冯栓良:超长缸筒的拉铰工艺研究31超长缸简的拉铰工艺研究王玉霞1冯栓良2(1.石家庄金刚集团2.石家庄学院)1前言如今,随着制造技术的不断发展。液压技术在各个领域内得到广泛应用,如机床(刀库、托盘升降机构和锁紧机构、托盘交换机构、主轴箱平衡机构、松刀缸筒及液压夹具等机构)、工程机械(伸臂伸缩、支腿等机构)等。油缸缸筒作为液压系统的主要零件,其加工精度(尺寸公差、形位公差及表面粗糙度)对油缸的运行至关重要。尤其是超长缸筒的深孑L加工,其长径比大,加工起来十分困难。刀杆细长,强度和刚性较差,加工中容易引偏与振动,切屑不易排除,冷却条件差,刀具

2、磨损快、易崩刃,孔的加工精度不易达到要求。且装夹容易变形,加工工艺较复杂,加工质量很难得到保证。为此,我们对超长缸筒的加工工艺进行了研究。采用拉铰工艺解决了超长缸筒的内孔加工问题。本文从加工实例、加工参数确定、刀具设计等几.方面加以叙述,以飨读者。2零件加工实例我厂自制设备某机构有~细长缸筒,见图1所示。此件为该机构的关键件。其加工精度、粗糙度的好坏直接影响该机构的动作准确性及密封性。2.1工艺分析此缸筒长径比约为30,毛坯铸件无孑L。设计要求孔径为∞70晒,粗加工钻孔、扩孔可以分别于两头进行。2.1.1精加工内孔,按常规有如下问题:a.刀杆细

3、长,刚性和强度都有问题。推进式精加工内孔易产生振动、打刀、切屑不易排除,刀具易崩刃,粗糙度增大,达不到要求。b.推进加工的刀杆只能用刚性连接刀具,车床行程不够,中间需进行两次调整大拖板的行程.调整难度大,不易满足刀具与工件的同轴度,从而影响加工精度。c.切屑不能远离定位导向.易产生挤压现象.有损内孔的加工精度。2.1.2针对以上加工方法存在的问题.采用如下方案解决:a.为了解决刀杆细长'冈0性和强度不足的问题.使刀杆承受的压力变为拉力.可弥补刀杆的刚性和强度,避免了切削中的振动、打刀、崩刃等现象,从而可以提高内孔的加工精度。b.为了解决中间停车

4、调整大拖板行程而带来的直线度偏差,采用铸铁整体导向定位套,长径比为1.2倍以上,与缸筒内孔成滑动配合,配合间隙为0.015—0.025mm.并利用齿轮泵的高压油通过油管压入导向定位套内.并通向切削区,保证了导向定位套部位的清洁与润滑,使切屑流向待加工区。冷却液采用煤油。控制切削温升和润滑,从而减少了缸筒的加工热变形。2.2工艺路线确定2.2.1外圆粗车a.划线并在镗床上于缸筒的一端打中心孔。b.车床上顶紧中心孑L,以缸筒毛坯全长外圆面校正毛坯与主轴旋转中心,粗车缸筒外圆,将中100舢粗、精车至9103mt并两端尺寸一致。将982抛粗、精车至98

5、5m150平端面,打另一端中心孔,总长度留量2ram。2.2.2钻孔用p52焊接加长杆钻头,两端钻孔。2.2.3扩孔用◇60扩孑L钻一次扩孔:用968扩孔钻二次扩孔。2.2.4半精车外园各面内燃机与配件2010年第10期a.半精车止口外圆中85m15至咖84舵。b.不半精车止口大端面见平即可。精车止口小端面给另一头留量lmm,去孔口尖角。c.用大活顶尖适度顶紧内孔,卸掉中心架,半精车两头架口一致。d.掉头用四爪夹lOOxl00法兰部位.另一头用中心架支撑.半精车止口、大端面及平止口小端面长度。2.2.5拉铰孔a.工装定位套加工:将半成品定位套(

6、见图3)夹于四爪卡盘内.并以外圆及端面校正。①半精车内孔中69至咖69.8。②半精车止El中83至中83.8。③半精车大端面见平即可。④精车内孔妒70(+0.03,+0.04)。⑤精车止口中84伽。⑥精车大端面止口深度为8mm。b.拉铰刀的刃磨(见图2拉铰刀)旷\盟——一J圈3liIilllill①将已磨好的拉铰刀与主轴后端伸入主轴孔的油管相联接,装入定位工装套孔中,并注入机油以防研伤,然后将中心架装上。’②将∞30x2300长度的拉杆压在方刀台上,将缸筒半成品套在拉杆上,并将万向联轴节装于拉杆前端。并用开口销锁住。③移动大拖板,将万向联轴节与

7、拉铰刀相接并锁紧。使缸简端部外止口与定位工装套内止El相接.靠平大端面,用四条螺钉通过小压板将缸筒压紧.通过调整压紧螺钉校正工件架口后,架好中心架。调整拉杆与主轴旋转中心及行程并压紧。④开车前先起动油泵,检查上油量与压力正常后.调整切削用量。V=5m/min(主轴转速20r/min),进给量f=0.2—0.3mm/r⑤调整好后,即可反行程进行对缸筒内孔的拉铰加工了。当行至床尾时,可停车松开压紧托杆螺钉,将大拖板开至缸筒端部,压紧拉杆继续反行程拉铰至结束。⑥问题说明:考虑拉铰当中,由于行程不够需停车。移动大拖板,调整拉杆长度,是否会影响孔的直线度

8、与尺寸精度。由于事先考虑到这一点,采取把导向定位套加长为孔径的l,2倍和万向联接,可稳定定位刀具正常切削。又由于有足够的冷却流入。拉铰过程中工件没有温

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