液壓缸筒類零件同軸度機加工藝研究

侯大勇 馬建勇 李建華

（沈陽黎明航空零部件制造有限公司,遼寧 沈陽 110043）

引言

液壓缸筒類零件是最常用的機械動力轉換部件之一，其通過活塞的運動將液壓、氣壓等轉換為直線驅動，廣泛應用于航空、船舶、汽車、建筑等各種機械。為了簡化結構并增加強度，在精密設備中通常將活塞孔和活塞導桿孔整合在單一的液壓缸體上，但加工難度成倍增加，其中如何保證同軸精度成為作動筒的加工難點，例如圖1中兩處φ0.02。本文研究了幾種常用保證同軸的加工方法。

1 單次裝夾加工

在車床上一次裝夾完成φA、φB、φC的精加工，避免二次裝夾帶來的定位誤差，直接靠機床的精度保證各個加工面間的相對位置要求，簡單，可靠。如圖2所示。

優點：不需要專用夾具，用三爪卡盤裝夾零件；零件精度由機床精度保證，避免了重復定位偏差，故加工精度高，完全保證缸筒的同軸要求。

缺點：必須穿過孔A加工φB、φC，顯然φA尺寸限制了工具的尺寸，需要使用改裝的專用鏜刀及槽刀加工和，并且需要單獨設計的量具，隨著φA長度直徑比值的增大，對刀具和量具的要求將越來越高，不適合加工長徑比大于2.5的液壓缸筒。

圖1 液壓缸體類零件技術要求

圖2 一次裝夾加工，粗線表示加工線

圖3.使用自定心夾具加工

圖4 使用輔助基準加工φB、φC

圖5 使用輔助基準加工φA

2 以孔A為基準加工

先精加工出孔φA，然后以孔φA為基準加工φB、φC。這種加工方法需要單獨設計的非標準自定心夾具，并控制夾緊力，防止零件變形。如圖3所示。

優點：特殊設計的自定心夾具夾緊力均勻，零件不易變形，同時安裝拆卸零件非常方便快捷，可以縮短輔助加工時間，適合大批量生產。

缺點：

①需要高精度的自定心夾具以保證零件同軸精度，但適合液壓缸筒的夾具,因結構限制很難達到要求的精度,再附加夾具安裝在機床上的偏差等其它偏差，最終零件能達到的同軸度往往大于φ0.05mm。

②自定心夾具價格往往較高，剛性差難保證長期有效的使用精度。

③零件孔較深或孔較小時自定心夾具精度較差。

3 輔助基準分多次加工

缸筒粗加工并精車外圓D之后，軟三爪卡盤裝夾H處，用中心架支撐G處，車加工φB、φC；然后調轉方向裝夾G處，用中心架支撐H處鏜孔φA。這種方法利用兩點定位原理將零件相對于車床固定，中心架支撐位置需消除間隙，這時中心架支撐端與機床回轉中心的細小偏差并不影響零件最終同軸精度的保證。如圖4、圖5所示。

優點：精度高，不需要使用專用夾具，簡單可靠，可操作性強。

缺點：在鏜孔時，中心架與零件應消除間隙，消除間隙后中心架支撐端與機床回轉中心的偏差雖然不影響同軸度的保證，但會造成孔的錐度偏差，需要在高精度數控機床上加工以便于調整零件孔的錐度；對工人技術水平要求也較高。

總結

以上研究了液壓缸筒幾種常用的車床加工方法，并分析了優缺點。根據液壓缸體的長徑比綜合分析加工方法：長徑比小于2.5，且同軸精度在φ0.03mm以內的缸筒適合一次裝夾加工；長徑比較小于2.5，且同軸精度在φ0.05mm以上的大批量缸筒適合使用自定心夾具；長徑比較大的作液壓缸筒適合輔助基準使用中心架加工。

在實際加工中這幾種方法并不是完全相互獨立的，可以配合使用，例如用自定心夾具將φB、φC以及外圓一次加工，然后按輔助基準的方法加工φA。以上建議的加工方法也不是絕對的，應根據不同的缸筒區別對待。

[1]耿南平．公差配合與測量技術[M]．北京航空航天大學出版社．2000．

[2]王光斗．機床夾具設計手冊[M]．上海科學技術出版社．2000．

[3]現代制造技術叢書編委會．結構件制造技術[M]．科學技術出版社．2002．