常见液压油缸缸筒加工工艺
缸筒作为油缸、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,其内表面加工粗糙度要求为Ra0.4-0.8μm,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。
采用液压加工,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,减少了磨削副表面的弹性和塑性变形,从而提高了缸筒的耐磨性,同时避免了因磨削引起的烧伤。滚压后,避免粗糙度值的减小,可提高配合性质。
1 滚压刀具的设计
滚柱材料为GCr15或高速钢W18Cr4V,62-65HRC。滚柱在镗削刀中起滚压和导向作用。采用滚柱滚压的原因是它较圆柱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,从而提高产生率。对薄壁低刚性的工件,应选用直接较小而较长的滚柱,滚柱直径较小时可得较小的表面粗糙度值,这里我们选用Ф13mm滚柱。
2 滚压影响因素分析
(1)工件材料 滚压适用于50以下碳钢,含碳量越低,孔扩张量越小。材料硬度越低,塑性越高,则滚压的表面质量越好。滚压后硬度虽可达400HB,但从280HB开始,滚压后效果显著下降、因此、滚压前工件材料越低一般不低于140HB
(2)预加工 一般采用车削或镗削。工件的几何形状精度由预加工来保证,一般要求预加工Ra0.25-5μm,镗削滚压加工余量0.5mm左右。
(3)滚压次数 第一次滚压中塑性变形最显著,最充分,表面质量得到明显提高,随着滚压次数的增加,表面产生过大的应压力,会破坏第一次滚压所得到的表面质量,即破坏滚压冷硬层,造成脱皮现象,故组合镗削刀的滚压次数选一次。
(4) 切削用量 给进量f越大,表面粗糙度值将增大;滚压速度v与表面质量关系不大。滚压头过盈量一般取用0.15mm左右(普通Ф60-200mm孔径油缸),可滚压量0.02-0.04mm。以Ф160mm孔加工为例。我们取v=30-40m/min,f=0.1-0.25mm/r。
(5)冷却清洗 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头后部冲向镗滚刀,经未加工表面从床头侧排到油槽中,这样避免了脱落的切屑刮伤已加工表面。
缸筒滚压加工常见问题及解决方法:尺寸超差:对刀不准,刀具或滚压头磨损;内表面有振动波纹:材料太硬,转速太高;明显刀纹:给进量大。切削深
度过大;拉沟:刀刃断裂。切削液量小,切削液温度太高