北京煤礦機(jī)械廠 趙文清 馬玉村

  為適應(yīng)高生產(chǎn)率的生產(chǎn)需要,我廠對液壓支架缸筒的加工采用了復(fù)合鏜滾加工工藝,經(jīng)過一年多來,
生產(chǎn)一萬多米缸筒的實(shí)踐證明,這種工藝方法,具有質(zhì)量穩(wěn)定,效率高,芳動強(qiáng)度低,工藝簡單,管理方便,成本低等優(yōu)點(diǎn)。

    現(xiàn)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(tǒng)

    缸體的復(fù)合鏜滾加工是在T212O深孔鏜床和改裝的C650車床上進(jìn)行。采用外注油外排屑推鏜。其工藝系統(tǒng)如圖2所示。

   它們的工藝系統(tǒng)主要由加工機(jī)床、輸油器、卡緊環(huán)形油缸和胎具、工件、復(fù)合鏜滾頭與鏜桿等組成。其次還有冷卻排屑系統(tǒng)及液壓卡緊油路系統(tǒng)。

  這兩種機(jī)床加工缸體時的區(qū)別在于:T2120深孔鏜床工作時工件旋轉(zhuǎn)鏜桿送進(jìn),而我廠自己改裝的C650車床是鏜桿旋轉(zhuǎn)工件送進(jìn)。這樣就能保證在工作前,鏜滾頭縮入導(dǎo)向套時可以旋轉(zhuǎn),使鏜滾頭及導(dǎo)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(zhuǎn),沒有甩油現(xiàn)象,由于工件外徑不加工,管子皮厚不可能絕對均勻,因此,沒有在工件旋轉(zhuǎn)時所出現(xiàn)的不平衡現(xiàn)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(shí)際余量一般大于8毫米),需分兩次鏜成(第一刀粗鏜孔至￠137毫米,第二刀鏜滾至￠140毫米)。一般根據(jù)具體情況,當(dāng)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(dǎo)向套與環(huán)形油缸活塞桿上的夾緊胎具之間,靠環(huán)形油缸頂緊(圖2)。工件在導(dǎo)向套中是以￠165dc4“外圓及端面A定

穩(wěn)定性.

   (3)結(jié)構(gòu)簡單,軸向尺寸小,減少走刀時的切人長庋,節(jié)省機(jī)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(tǒng)的剛性較強(qiáng),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(zhuǎn);切削速度V為57.5~124米/分(轉(zhuǎn)數(shù)為137~282轉(zhuǎn)/分)。

     6.切削液:在缸體鏜滾加工中,應(yīng)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(jī)械油。冷卻系統(tǒng)中要考慮切削液的過濾,以保證

清潔。油箱的容積為最大流量的十倍以上。

     7.應(yīng)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(zhì)量

   經(jīng)過一年來生產(chǎn)實(shí)踐證明,利用復(fù)合鏜滾頭加工的缸體質(zhì)量穩(wěn)定,達(dá)到了質(zhì)量要求,廢品率約為0.5%,低于規(guī)定指標(biāo)。鏜滾復(fù)合加工出來的缸體零件,其耐磨性、耐蝕性及抗疲勞強(qiáng)度都得到

了提高。

    尺寸精度:直徑能穩(wěn)定地控制在￠140D5的尺寸公差內(nèi)。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(kuò)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(kuò)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(zhì)量,實(shí)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(jìn)口大出口小。零件出現(xiàn)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(xiàn)橢圓度誤差的原因主要有:一是毛坯熱處理組織不均勻,內(nèi)應(yīng)力較大,加工后使內(nèi)應(yīng)力重新分布,在內(nèi)應(yīng)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(fù)映現(xiàn)象,三是管壁不均,在滾壓加工時變形不等,當(dāng)外力消除后,孔的真圓度發(fā)生變化。

   表面光潔度:復(fù)合鏜滾頭加工出孔的表面光潔庋穩(wěn)定地達(dá)到▽8~9。

       影響表面光潔度的主要因素

  (1)原始表面質(zhì)量:滾壓前鏜孔的表面質(zhì)量必須保證在▽5以上,且要求整個表面均勻、平整、無劃傷,經(jīng)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(fù)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(shí)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(dá)不到理想的光潔度,過盈量太大,零件表面局部應(yīng)力很大,以致超過材料本身的強(qiáng)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(jī)械性能(硬度、塑性)及滾壓前的表面質(zhì)量等有關(guān)。￠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(jī)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(shù):當(dāng)?shù)诙�次的滾壓過盈量稍大于前次的時候,增加滾壓次數(shù)可以提高表面光潔度,但一般滾壓次數(shù)不超過三次,次數(shù)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。