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  液壓缸缸筒內孔滾壓加工技術
              液壓缸缸筒內孔滾壓加工技術
   摘要：對于液壓缸缸筒滾壓加工，提出了采用鏜--滾壓組合加工工藝代替原來采用的粗鏜--精鏜--珩磨(或滾壓)3道工序，以提高生產效率，并使質量穩(wěn)定。詳細介紹了采用新工藝時各種軸向夾持器和組合滾壓器的結構和工作原理，并對具體的工藝過程作了說明。
  關鍵詞：液壓缸缸筒；滾壓；工藝；技術
          Machining Technique for Rolling Bore of Cylinder
  Abstract：In order to increase efficiency and maintain a consistent quality，it is suggested that combined boring—rolling machining technique should be used instead of former scalping boring，precise boring and rolling processes in the machining of hydraulic cylinder bore．The structures an d operating principle of various axial clamps an d combined milers to be used in the new machining techniqu e are introduced in details，and concrete process is described．
  Key words：hydraulic cylinder；rolling；process machining；technique
  1、 引言
  液壓缸缸筒的加工通常是采用無縫鋼管在深孔鏜床上鏜孔后進行珩磨或滾壓加工而成。一般需經過粗鏜、精鏜和珩磨(或滾壓)3道工序才能完成，生產周期長、效率低，且經過幾次裝夾轉換，加工誤差比較大，加工質量也不穩(wěn)定。
  本文提出一種鏜--滾壓組合加工工藝，液壓缸缸筒的粗鏜、精鏜、珩磨(或滾壓)一次完成，生產效率高，質
量穩(wěn)定。
  使用的設備為T2120深孔鏜床或CA6163(C6130)車床。
  2、 工藝裝備
  軸向夾持器、組合滾壓器。
  2.1 軸向夾持器的結構與工作原理
  由于液壓缸缸筒是薄壁零件，當受到徑向夾緊力作用時會發(fā)生變形，加工后會因彈性恢復而改變加工后的形狀和尺寸，故需要將工件改為軸向夾緊，無論是T2120深孔鏜床，還是C6163車床都沒有合適的軸向夾緊裝置，因而需要自制軸向夾持器以夾持工件，便于加工。
   (1)深孔鏜床用夾持器
  深孔鏜床用夾持器，結構見圖1。在活動夾座上安裝活塞，用特制的彈性擋圈鎖定，與活動夾座的缸筒一起形成一個液壓缸，液體分別由a口或b口進入液壓缸，推動活動夾座前移或后退，以夾緊或松開工件。
      
        1．前盤   2、4．夾盤   3．工件   5．定位支承套  6．支承套  7、13、14．密封圈
       8、11．軸承  9、10．定位套   12．活動支座  15．夾持器座  16 活塞  17．彈性擋圈
       18．端蓋    19．鏜桿    20．活動夾座端蓋
  在活動夾座的前端內部安裝上可與活動夾座相對轉動的支承套，用于支承工件的轉動。為適應不同規(guī)格的工件的加工，在支承套內安裝定位支承套，定位支承套的內徑與鏜--滾壓工具的最大外徑尺寸相同，使鏜--滾壓工具得到準確的定位，在定位支承套的前端裝上夾盤，與安裝在機床主軸上的前盤及夾盤一起夾持工件傳遞動力。
  將夾持器的前盤安裝在深孔鏜床的主軸上，夾持器座安裝在深孔鏜床的授油器底座上，軸向移動授油器底座，使兩夾盤問的距離比工件的長度長30～50mm，以便于裝卸工件，定好位置后，將授油器底座鎖死。
  使用時啟動機床和夾持器液壓泵站，轉動授油器液壓轉換開關，使電磁換向閥通電，油路接通，液壓油通過進液口b進入夾持器的液壓缸，通過活塞推動活動夾座前移，夾緊工件，為了使工件的定位和夾緊可靠，前后夾盤制成90°的內錐面，用兩錐面軸向夾持工件，具有自動定心功能，使定位準確。安裝在活動夾座上的夾盤內錐面為光面(可防止冷卻潤滑液溢出)，安裝在前盤上的夾盤的內錐面上制出齒形牙，以使工件的夾緊更為可靠。然后掛上機床離合器，讓機床主軸帶動工件旋轉，扳動機床的軸向進給手柄，使鏜桿帶動鏜--滾壓工具進給，完成鏜--滾壓加工所需的成形運動。
   鏜孔時產生的切屑采用大流量的冷卻潤滑液體(可用機油或乳化液)沖洗，冷卻液由泵站通過夾持器活動夾座C口進入夾持器及工件的切削區(qū)域，將切屑帶走，由前盤的調整孔A處排出，冷卻液同時又起冷卻刀具和工件的作用。
  加工完一個工件后，脫開機床主軸離合器，關掉冷卻液進液閥門，扳動軸向進給手柄，改變鏜桿的移動方向，使鏜桿帶動鏜--滾壓工具退出工件，再轉換液壓轉換開關，改變液壓傳動的方向，使夾持器的活動夾座后移，卸下工件，完成工件的加工。
   (2)車床用夾持器(見圖2)
  拆掉車床的夾盤和溜板，將滑臺安裝在車床的導軌上并與車床的溜板箱固定聯(lián)接在一起，將夾持器及夾持器尾座安裝在滑臺上，將鏜桿安裝在車床的主軸及夾持器上。工作原理與深孔鏜床用夾持器基本相同，區(qū)別是鏜桿帶動鏜--滾壓工具旋轉，工件做軸向進給。
         
        1．車床主軸  2．鏜桿  3．活動夾座端蓋   4．活動夾座   5．夾持器座
      6．密封圈   7．活塞   8．彈性擋圈  9．端蓋   1O．夾盤  11．工件   12．滾壓器  13．滑臺       14．溜板箱 15．夾持器尾座 16．排液管
   2.2 鏜--滾壓工具(組合滾壓器)
  (1)組合滾壓器結構(見圖3)
  滾壓器的前部有一個刀夾，刀夾上可安裝2把刀體，用來鏜孔，一把刀為粗鏜刀，另一把為精鏜刀，刀夾的背面有調刀螺釘，用以調整鏜刀的尺寸，為使刀具調整準確，采用調刀器(見圖4)調刀，調刀時將刀夾的定位槽放在調刀器的定位鍵上，用測微計測量刀尖的量值(測微計與定位鍵間的距離用基準塊校正)，如不合適，調整刀夾的調整螺釘，反復調整、測量，直至適宜為止。
      
        1．定位銷  2．刀夾緊固螺釘  3．刀夾   4．調刀螺釘  5．鏜刀  6.滾道  7．滾柱
        8．保持架  9．彈簧   1O．擋銷   11．半環(huán)   12．軸
        
         1．刀夾  2．底座   3．定位鍵   4、10．螺釘   5．調刀螺釘   6．刀體
         7．基準塊   8．鍵   9．尺座    11．測微計
  調整好刀夾后，將刀夾放入滾壓器的刀夾槽中，定位銷擋在刀夾的定位槽上確定刀夾的安裝位置，擰緊刀夾緊固螺釘，固定刀夾，使其不能產生位移，達到定尺寸的目的。滾壓器的中部是滾壓部分，它由滾道、滾柱、保持架、擋銷、半環(huán)等組成，滾道是臺階形的，滾柱可設1排，也可設2排，設2排時，后排的滾道尺寸比前排的滾道尺寸略大一些，實行二次滾壓，以提高工件的表面光潔度，降低表面粗糙度值。滾柱的前端帶圓角，后端有l(wèi)5～20°
的大倒角；圓角是滾壓時起引導作用，倒角是工件滾壓結束后滾壓器從工件中退出時起引導作用，不至于擦傷工
件，滾壓器工作時，其工作結構為圖3形式。當加工完成一個工件后，需要將滾壓器從工件中退出，此時可用工具(如螺絲刀等)將滾壓器的擋銷壓下，取出半環(huán)，向后撥動保持架，使?jié)L柱落入滾道的臺階下面，此時滾壓器的徑向尺寸已經減小，退出滾壓器時不會擦傷工件。滾壓器的后部為支承部分，用一止推軸承來保證滾柱和保持架的轉動及支承滾道，用螺紋與鏜桿聯(lián)接。
   (2)滾壓器的主要參數(shù)
  鏜刀尺寸：
    
   式中:  D--缸筒內孔尺寸公差帶中值尺寸，也是缸筒滾壓加工后的理想尺寸，mm；
       σj--滾壓時滾柱與工件間的接觸應力，
        
      σs--工件材料的屈服強度極限，MPa；
      σb--工件材料的抗拉強度，MPa；
      R1--滾柱半徑，mm；
      R2--工件內徑，mm；
      E--工件材料的彈性模量，MPa；
      H--工件材料的硬度，MPa；
      Ra--工件鏜孔后、滾壓前的表面粗糙度值，一般取Ra=6.3μm。
   滾壓器外徑尺寸:
      
       式中：R3--工件外徑,mm.
   3、 工藝過程
  (1)將工件的兩端在車床上車平，并在外圓上車出3x45°的倒角。
  (2)啟動機床和液壓夾緊泵站，轉動液壓轉換開關，使換向閥的電磁鐵通電，油路接通，使夾持器的活動夾座前移，夾緊工件。
  (3)掛上機床的主軸離合器，使機床主軸旋轉，帶動工件或鏜桿旋轉。
  (4)啟動冷液供液系統(tǒng)，使冷卻液進入工件內孔。
  (5)掛上進給離合器，使鏜桿或工件軸向移動，鏜刀在前面鏜孔，滾壓器在后面進行滾壓，實現(xiàn)組合加工。
  (6)當工件鏜一滾壓完成后，脫開機床主軸旋轉離合器，使主軸停止轉動，關閉冷卻供液閥門，停止供液，由前盤(或夾盤尾座)的調整口A處用專用工具(或螺絲刀)將滾壓器的擋銷壓下，取出2個半環(huán)，向后撥動滾壓器的保持架，使?jié)L柱落入滾道的臺階下面，扳動軸向進給離合器，轉換軸向進給方向，使鏜桿(或工件)后退。當滾壓器完全退出工件后，脫開進給離合器。
  (7)轉換液壓系統(tǒng)的轉換開關，使活動夾座后移，卸下工件，完成工件的鏜--滾壓加工。
  (8)向前撥動滾壓器的保持架，使?jié)L壓器的滾柱進入滾道，安裝上2個半環(huán)，準備下一次鏜一滾壓組合加工。
   4、 適用范圍
  鏜--滾壓組合加工技術，適用于生產批量大的以無縫鋼管為原料的油缸內孔的加工，此項技術可實現(xiàn)底座φ63～φ325mm的各種油缸內孔的加工，在改裝后的車床上能加工φ63～φ160mm的內孔，在深孔鏜床上可加工 φ90～φ325mm的內孔。滾壓后，工件的加工后精度可達到IT7一IT8，表面粗糙度值可達到Ra0.4。
  參考文獻：
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