液压与气动--利用普通车床加工油缸缸筒

利用普通车床加工油缸缸筒

             利用普通车床加工油缸缸筒
               杜建宁
       (河北科技大学  化机厂，河北石家庄，050011)
  摘要：针对小批量生产油缸的小型企业，介绍了在不损伤机床结构的情况下，利用简易液压系统改制普通车床，完成油缸拉镗和珩磨的方法。
  关键词：油缸；拉镗；珩磨
  1、前言
  油缸是液压传动系统中不可缺少的主要部件之一，如何加工油缸是很重要的一环，一般说，油缸除了内孔的几何形状要求较高外，还要求粗糙度在Ra0．4加1之内，并要求内孔进行珩磨加工。对于专业生
产厂，要使用几台专用设备，严格执行生产工艺。但是，对一些不具备专用设备，油缸加工批量不大的生产厂来说，有没有其它更合适的加工方法来满足生产需要呢?下面就将我厂利用普通车床加工油缸缸筒的方法介绍给大家(零件图见图1)。

   2、车床改造
  油缸缸筒采用普通灰铸铁材质(HT200)，缸筒的内孔长径比L／D>13，加工缸筒的内孔是难点。根据缸筒
结构和材质的特点，我们决定在普通车床上，采用拉镗结合珩磨的工艺方法加工缸筒。
  首先，我们根据加工缸筒的工艺对车床进行改造。考虑到缸筒的加工特点及我厂的设备条件，我们在C630×3000普通车床上增加一套液压辅助进给系统，以满足加工缸筒的必要条件。此部分为独立单元，以油箱为基础，制成由电动机、叶片泵、压力表、溢流阀为一体的液压站，并将其置于车床尾部的外侧。液压元件选用1.5kW的4极电机驱动18 L／min液片泵，压力油经过叶片泵、溢流阀、压力表、调速阀、换向阀到进给油缸形成液压回路，使进给油缸往复运动，驱动刀具进给切削。经过改造后的车床，进给速度可以由调速阀8自由调节，满足了拉镗、珩磨油缸内孔的基本工艺要求。

   先将车床溜板部分移至床头箱附近搁置，并去掉后尾座，将进给刀架6置于车床导轨上，调试其压板间隙，使进给刀架在机床导轨上滑动自如，再将进给油缸9用前后压板紧固在机床导轨的后半部分，并接通油路及各个控制阀，即可进行液压进给系统的调试(见图2)。
   在对设备的改造上，我们掌握一个原则，即原设备在改造后，其车床的基本结构不受任何影响。一些辅助设置控制元件都固定在进给油缸基座11上，如二位四通阀、调速阀、行程控制开关。进给油缸采用压板固定结构，一不采用在机床导轨上钻孔固定法，二考虑到机床将来的多种用途及完整性。若要进行普通零件的切削，只需松开固定压板卸下进给油缸9和进给刀架6，将车床后尾座安上，即可恢复其原有的性能。
   3、缸筒的加工工艺过程
  1)、将缸筒铸件毛坯在车床上加工端面及外圆、止口，镗¢49xl00mm 的工艺导向孔，并在零件毛坯外圆车出中心架支撑部位¢72h7。
  2).在刀杆5的端部安装粗镗刀。
  3).将已加工好工艺导向孔的缸筒，以止口¢60h6定位装卡在车床的专用法兰盘1上，用压板2压紧，并用中心架支在油缸外圆¢72h7处，同时，将粗镗刀及刀杆置于导向孔内，将刀杆5的尾端与进给刀架6用螺母固定。零件毛坯及粗镗刀杆调整合适后，即可开动车床及液压系统进行粗拉镗。
  4).粗拉镗后，卸下粗镗刀，更换精镗刀进行加工。调整刀具，使其加工孔后留下余量0.2-0.3mm。
  5).精镗之后，更换浮动镗刀进行孔的精加工。用百分尺将浮动镗刀调至49.92-49.95mm，即可进行对缸筒孔加工。精镗后的表面粗糙度应小于Ra1.6μm，以利于下一道工序的加工。
  6).拉镗工序进行之后，可以进行缸筒珩磨。利用原刀杆5的长杆，在长杆的一端安装珩磨头，调整珩磨头的尺寸，使之符合上工序已加工缸筒孔尺寸，即可进行珩磨(珩磨头用磨条采用绿碳化硅，粒度280#-W40，硬度ZY2～ZY3)。当珩磨3-4次后，可停车，再次调整珩磨头进行珩磨，如此反复加工，直至油缸孔加工到图纸要求的尺寸。
  7).在缸筒的加工过程中，我们采用煤油做冷却液。因为煤油粘性小，流动性好，在加工过程中容易渗透到细小的缝隙中去，以带走加工时产生的热量，同时煤油还可以洗涤珩磨头脱落的细小磨粒，冲刷掉金属切削粉末，提高珩磨的效率。为了方便装夹工件，我们采用车床本身的冷却泵从机床主轴尾部安装了冷却液进人管，让冷却液由机床的尾部进人到工件上，由工件右端排出，回到油池，循环使用。
   4、在拉镗缸筒时应注意的事项
  1)为保证加工过程进给速度平稳，切削均匀，一定保持液压系统的压力基本不变，液压系统压力应保持在2MPa，这样就能使机床在加工缸筒的过程中走刀均匀，粗糙度一致，精度稳定，尺寸变化不大，给下一步加工工作打好基础。
  2)在拉镗过程中，应时刻注意进给速度，不能贪快，以免发生意外事故。
  3)在拉镗过程中，冷却液一定要给足，慎防加工过程中铁屑排出不畅而发生意外事故。
  4)开始试镗时，先开动车床，使工件旋转，再启动液压系统，缓慢地调整调速阀使进给量控制在0.1～0.2mm／r左右，珩磨时可以适当提高进给速度，车床主轴转速n=140 r／mm；进给速度为8次／分。
  5)我们改制的加工缸筒液压系统较为简单，使用了二位四通电磁阀及行程开关控制方式进行油路的切换，而且，珩磨时进给往复速度较快，有行程开关失控的可能，故操作者在加工时，不可大意，以免发生事故。