為適應高生產率的生產需要,我廠對液壓支架缸筒的加工采用了復合鏜滾加工工藝,經過一年多來,生產一萬多米缸筒的實踐證明,這種工藝方法,具有質量穩定,效率高,芳動強度低,工藝簡單,管理方便,成本低等優點。
現以￠140×1038缸筒(圖1)加工為例,把它的工藝方法介紹如下:
工藝系統
缸體的復合鏜滾加工是在T212O深孔鏜床和改裝的C650車床上進行。采用外注油外排屑推鏜。其工藝系統如圖2所示。
它們的工藝系統主要由加工機床、輸油器、卡緊環形油缸和胎具、工件、復合鏜滾頭與鏜桿等組成。其次還有冷卻排屑系統及液壓卡緊油路系統。
這兩種機床加工缸體時的區別在于:T2120深孔鏜床工作時工件旋轉鏜桿送進,而我廠自己改裝的C650車床是鏜桿旋轉工件送進。這樣就能保證在工作前,鏜滾頭縮入導向套時可以旋轉,使鏜滾頭及導向套免受損壞,提高了鏜滾頭的使用壽命,另外,由于工件不旋轉,沒有甩油現象,由于工件外徑不加工,管子皮厚不可能均勻,因此,沒有在工件旋轉時所出現的不平衡現象,對于孔的加工精度影響小。
由于￠140缸體加工余量較大(直徑上的實際余量一般大于8毫米),需分兩次鏜成(刀粗鏜孔至￠137毫米,第二刀鏜滾至￠140毫米)。一般根據具體情況,當直徑上余量不大于6毫米時,可一次走刀完成。工作時工件位于輸油器上的導向套與環形油缸活塞桿上的夾緊胎具之間,靠環形油缸頂緊(圖2)。工件在導向套中是以￠165dc4“外圓及端面A定
穩定性.
(3)結構簡單,軸向尺寸小,減少走刀時的切人長庋,節省機動時間;
(4)退刀時不卸鏜滾頭,操作方便省力,輔助時間少;
(5)需要大流量冷卻液,保證順利排屑及帶走大量的切削熱,以免刀具、工件溫升過高,從而保齟了正常切削。
4.刀具幾何角度:
刀片材料為YT15或YW1、YW2,其幾何角度如圖5所示。
5.切削用量:由于工藝系統的剛性較強,冷卻潤滑又很充分,可以采用較大的切削用量。
吃刀深度t為1.5--3mm，走刀量s為0.25~0.4毫米/轉;切削速度V為57.5~124米/分(轉數為137~282轉/分)。
6.切削液:在缸體鏜滾加工中,應用了低壓大流量的切削液,它主要起冷卻、潤滑和排屑的作用。-般壓力為P=3~4公斤/厘米2;流量Q=4×工件直徑, 如加工工件直徑為140毫米的缸體,則Q=4×140=560升/分。切削液選擇為10~⒛ 號機械油。冷卻系統中要考慮切削液的過濾,以保證
清潔。油箱的容積為流量的十倍以上。
7.應用范田:適于孔徑d≥ 7O毫米,長徑比不大于10(即L/d≤10)并且管壁厚δ>0.08d的條件下。
零件的加工質量
經過一年來生產實踐證明,利用復合鏜滾頭加工的缸體質量穩定,達到了質量要求,廢品率約為0.5%,低于規定指標。鏜滾復合加工出來的缸體零件,其耐磨性、耐蝕性及抗疲勞強度都得到
了提高。
尺寸精度:直徑能穩定地控制在￠140D5的尺寸公差內。為了獲得較好的光潔度,就需要保證鏜滾時的合理滾壓過盈量,對于￠140缸體把直徑尺寸控制在為宜。
￠100缸體的孔徑擴大量一般在0.01~0.03亳米之間。這主要是將鏜孔時表面形成的波峰填到波谷中去,使波蜂變低所造成的孔徑變化。滾壓前后孔徑擴大量的大小主要決定于零件變形的大小及滾壓前的表面質量,實際零件金屬的體積是不變的。
幾何形狀精度
零件孔的錐度一股不超過圖紙要求的0.04毫米,通常在0.01~0.02毫米,而且進口大出口小。零件出現錐度誤差的原因,主要是刀具磨損所造成的。
零件孔的橢圓度一般不超過圖紙要求的0.04毫米,通常在0.01~0.03毫米,出現橢圓度誤差的原因主要有:一是毛坯熱處理組織不均勻,內應力較大,加工后使內應力重新分布,在內應力的作用下使孔變形,二是工藝裝備的幾何精度誤差在零件孔上的復映現象,三是管壁不均,在滾壓加工時變形不等,當外力消除后,孔的真圓度發生變化。
表面光潔度:復合鏜滾頭加工出孔的表面光潔庋穩定地達到▽8~9。
影響表面光潔度的主要因素
(1)原始表面質量:滾壓前鏜孔的表面質量必須保證在▽5以上,且要求整個表面均勻、平整、無劃傷,經滾壓后才可以保證▽8~9光潔度;
(2)滾壓過盈量:所謂滾壓過盈量,就是復合鏜滾頭工作時滾壓部分的直徑與滾壓前零件直徑的差,其值為正。其實過盈量的大小反映滾壓力的大小。
過盈量的大小直接影響著金屬的變形。過盈量太小不能使原始表面的波蜂壓下去,達不到理想的光潔度,過盈量太大,零件表面局部應力很大,以致超過材料本身的強度,造成零件表面破裂、剝落,反而破壞了表面光潔度。
滾壓過盈量的選擇一股與零件直徑、材料的機械性能(硬度、塑性)及滾壓前的表面質量等有關。￠140毫米缸體滾壓過盈量選擇在0.13~0.18毫米之間,
(3)加工工件的材料機械性能:主要是材料的硬度和延伸率。一般軟而塑性好的材料較為容易提高表面光潔度,宜采用較大的滾壓過盈量,
(4)滾壓次數:當第二次的滾壓過盈量稍大于前次的時候,增加滾壓次數可以提高表面光潔度,但一般滾壓次數不超過三次,次數過多會造成表面疲勞、破裂;如果前后兩次滾壓過盈量不變,也就是滾壓力沒有增加,金屬的變形仍與前次相同,則表面光潔度也不能再提高。
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