缸筒作為油缸美怪、礦用單體支柱贷痪、液壓支架惰聂、炮管等產(chǎn)品的主要部件,其加工質(zhì)量的好壞直接影響整個(gè)產(chǎn)品的壽命和可靠性易遣。缸筒加工要求高彼妻,其內(nèi)表面粗糙度要求為Ra0.4~0.8μm,對(duì)同軸度训挡、耐磨性要求嚴(yán)格澳骤。缸筒的基本特征是深孔加工歧强,其加工一直困擾加工人員澜薄。
采用滾壓加工,由于表面層留有表面殘余壓應(yīng)力摊册,有助于表面微小裂紋的封閉肤京,阻礙侵蝕作用的擴(kuò)展。從而提高表面抗腐蝕能力找骏,并能延緩疲勞裂紋的產(chǎn)生或擴(kuò)大腿逞,因而提高缸筒疲勞強(qiáng)度。通過滾壓成型测捐,滾壓表面形成一層冷作硬化層汤钻,減少了磨削副接觸表面的彈性和塑性變形,從而提高了缸筒內(nèi)壁的耐磨性法简,同時(shí)避免了因磨削引起的燒傷荡唾。滾壓后,表面粗糙度值的減小蓝鹿,可提高配合性質(zhì)矩允。
1 滾壓刀具的設(shè)計(jì)
保護(hù)帽1用于保護(hù)芯軸頭部對(duì)刀儀的基準(zhǔn)位置。支承墊4和支承釘6的作用是保護(hù)保持架(ZQSn6-6-3)免受滾柱軸向壓力的壓裂贰往。支承套11材料為GCr15赵椰,要求與芯軸15過盈配合,組裝后配磨伊厉。
滾柱材料為GCr15或高速鋼W18Cr4V姜钳,62~65HRC。滾柱在鏜滾刀中起滾壓和導(dǎo)向作用形耗。采用滾柱滾壓的原因是它較圓珠滾壓工作接觸面積大哥桥,能承受較大的滾壓力蓝牲,可選用較大的進(jìn)給量,從而提高生產(chǎn)率泰讽。對(duì)薄壁低剛性的工件例衍,應(yīng)選用直徑較小而較長(zhǎng)的滾柱,滾柱直徑較小時(shí)可得較小的表面粗糙度值已卸,這里我們選?13mm滾柱佛玄。滾柱圓角半徑r在一定范圍內(nèi)影響表面粗糙度,減小圓角半徑累澡,相應(yīng)地增加了單位應(yīng)力梦抢,能減小表面粗糙度值和提高表面冷硬度。滾柱數(shù)量z增多可減小滾壓粗糙度值愧哟,但所需滾壓力增大奥吩。一般z取5~10,我們?nèi)?蕊梧。加大滾柱滾壓后角a可減小表面粗糙度值划搓,但a過大易形成過冷硬狀態(tài),破壞表面層配亮,一般取a≤1°验脐。滾柱直徑方向上高低不一會(huì)造成卡死、振動(dòng)增荐、拉傷加工表面织活,故直徑方向上差值不大于0.03mm。
技術(shù)要求:
(1)裝配后轉(zhuǎn)動(dòng)后齒環(huán)贯森、保待架和滾柱面能自由滑動(dòng)
(2)退刀時(shí)稼那,保證刃口向上,以免拉傷
1.保護(hù)帽 2.緊定螺釘 3.保持架 4.支承墊 5.滾柱 6.支承釘 7軸承 8.后齒環(huán) 9.前齒環(huán) 10.小套 11.支承套 12.螺栓 13.刀體 14.機(jī)夾刀塊 15.芯軸
滾壓完成沛目,退刀時(shí)搞吱,勾動(dòng)后齒環(huán)8,使前答肤、后齒環(huán)成嚙合狀態(tài)纸牌,在保持架3與芯軸15之間插人退刀半環(huán)(其長(zhǎng)度為滾柱長(zhǎng)度基本尺寸),從而使得保持架帶動(dòng)滾柱沿支承套1:40的錐度后移愧杯,退入支承套槽中涎才,使?jié)L柱與缸筒脫離接觸,實(shí)現(xiàn)退刀力九。
鏜滾刀中滾柱耍铜、支承套、保持架為易損件跌前,每副易損件約可滾壓?90m×2150m油缸150根(以行程計(jì)算)棕兼。
2 滾壓影響因素分析
工件材料 滾壓適用于50以下碳鋼陡舅,碳含量愈低,孔擴(kuò)張量愈小伴挚。材料硬度越低靶衍,塑性越高,則滾壓的表面質(zhì)量越好茎芋。滾壓后硬度雖可達(dá)到400HB颅眶,但從280HB開始,滾壓后效果顯著下降田弥,因此涛酗,滾壓前工件材料硬度一般不低于140HB。
預(yù)加工 一般采用車削或鏜削安仁。工件的幾何形狀精度由預(yù)加工來保證居鸳,一般要求預(yù)加工Ra0.25~5μm,銼削滾壓加工余量0.5mm左右。
滾壓次數(shù) 第一次滾壓中塑性變形最顯著吠童、最充分常彰,表面質(zhì)量得到明顯提高,隨著滾壓次數(shù)的增加软健,表面產(chǎn)生過大的壓應(yīng)力售检,會(huì)破壞第一次滾壓所得到的表面質(zhì)量,即破壞滾壓冷硬層祸榨,造成脫皮現(xiàn)象故組合撞滾刀的滾壓次數(shù)選一次。
切削用量 進(jìn)給量f越大且险,表面粗糙度值將增大垢雨;滾壓速度v與表面質(zhì)量關(guān)系不大。滾壓頭過盈量一般取0.15mm左右(普通?60~200mm孔徑油缸)敛旗,滾壓量0.02~0.04m辐践。以?160mm孔加工為例,我們?nèi)=30~40m/min库说,f=0.1~0.25mm/r狂鞋。
冷卻清潔 我們采用HT-40機(jī)械油:煤油(GB258-64)=1:1,也可采用硫化油:柴油=1:1配方潜的。加工時(shí)壓力油從滾壓頭后部沖向鏜滾刀骚揍,經(jīng)未加工表面從床頭側(cè)排到油槽中,這樣避免了脫落的切屑刮傷已加工表面啰挪。油箱的設(shè)計(jì)信不,主要問題是清潔、沉淀而不是冷卻亡呵,因?yàn)?a target="_blank" class="mmstipl3" href="http://www.atkqc.com/cutting-oil/">切削油每20min循環(huán)一次抽活,根本來不及沉淀硫戈,加大容量不是方法。過濾問題主要通過選擇合適的過濾器材和在工藝上來保證∠滤叮現(xiàn)場(chǎng)證明丁逝,過濾網(wǎng)孔隙太大,毛氈孔隙太小容易堵塞梭姓。
缸筒滾壓加工常見問題及解決方法:尺寸超差:對(duì)刀不準(zhǔn)果港,刀具或滾壓頭磨損;內(nèi)表面有振動(dòng)波紋:材料太硬,轉(zhuǎn)速太高;明顯刀紋:進(jìn)給量大陋锚,切削深度過大;拉溝:刀刃斷裂潘谴,切削液量小,切削液溫度太高是菇。
3 應(yīng)用實(shí)例
鏜削滾壓工藝是一種高效高質(zhì)量的工藝措施哆沽,現(xiàn)以?160mm健削滾壓頭(45鋼無縫鋼管)為例證明鏜滾效果。滾壓后枣肚,孔表面粗糙度由幢滾前Ra3.2~6.3μm減小為Ra0.4~0.8μm贬嚷,孔的表面硬度提高約30%舞涮,缸筒內(nèi)表面疲勞強(qiáng)度提高25%记餐。油缸使用壽命若只考慮缸筒影響,提高2~3倍猬听,鏜削滾壓工藝較磨削工藝效率提高3倍左右郊男。以上數(shù)據(jù)說明旱谐,該鏜削滾壓工藝是高效的,能大大提高缸筒的表面質(zhì)量孵堪。
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