液壓支架缸體內孔的加工工藝系統分析

丹慧芳

（河北天擇重型機械有限公司，河北 邯鄲 056200）

0 引言

液壓缸是液壓支架中的重要組成部分，缸體設計采用國家統一標準，設計中應考慮到機械加工性能及材料等因素，這樣才能使液壓缸精度更高，安全性更好。在加工過程中要根據內孔加工特點，采用先進的工藝提高缸體內孔加工的表面質量和尺寸精度，提高生產效率。

1 液壓缸體內孔加工中存在的問題

1）加工精度問題。液壓缸體內孔加工要求具有嚴密的加工工藝，否則難于保證液壓缸體內孔的形位公差及表面粗糙度，最終影響液壓缸功能的實現。但是在實際加工過程中有時會發生人為或者客觀的因素，導致液壓缸缸體內孔中心線歪斜，壁厚不均勻；甚至出現液壓缸缸體孔壁粗糙不平，表面質量達不到相關標準要求。

2）加工過程中產生的熱量和切屑能否及時排出的影響。在機械加工過程中，會產生大量的熱量和切屑，這些熱量和切屑如果不及時排出和清理，熱量集中不均勻也會影響液壓缸缸體內孔的加工，影響其精度。

2 工藝方法的選擇和確定

針對以上液壓缸缸體內孔在加工過程中容易出現的一些問題，必須制定嚴格的加工工藝，確保液壓缸缸體內孔加工能夠符合設計要求。液壓缸缸體內孔的加工屬于深孔加工，加工時必須按照缸體內孔加工精度和缸體材質特點及熱處理工藝選擇合適的加工方法。

液壓缸缸體毛坯一般選擇熱軋無縫管，所以其加工余量的變化比較大，工件的固定夾緊比較難；另外，選材及熱處理對加工工藝影響也比較大。

根據以上我們分析的液壓缸缸體內孔的特點，在進行缸體內孔加工時首先要解決缸體外徑不一致的問題，解決這個問題的關鍵是在內孔加工時采用端面定位法進行加工處理，也就是在缸體兩端分別加工出一個90°的錐面作為缸體內孔的定位裝夾基準，其次是缸體內孔加工粗糙度問題，解決這個問題的關鍵是在缸體內孔加工時，根據加工余量及加工精度，把粗精加工分開，解決粗糙度、毛坯量大等問題；采用機夾硬質合金刀頭加工能夠有效解決材料硬的問題。機夾硬質合金刀頭在不利用刀模的情況下也能夠實現很好的斷屑效果，這種加工方法對精度的要求一般比較高，避免了人工加工不穩定問題的出現；另外是缸體內孔在加工的過程中實現較好的精確度和粗糙度，可以采用滾壓和珩磨的方式解決此類問題。

通過以上分析我們可以確定兩種加工工藝方法：一個是推鏜滾壓，另一個是推鏜珩磨。推鏜珩磨所采用的工藝路線為：粗鏜→半精鏜→浮動鏜→珩磨，這種工藝結構比較簡單、所以加工制作起來也比較容易，工藝路線比較容易掌控，而且也能夠實現較好的粗糙度和尺寸精度控制，提高加工零件的質量。但是這種工藝路線涉及的生產工藝比較多，導致生產效率低，而且在生產加工的工作中產生的噪聲比較大，由于這方面的原因其應用范圍也受到一定的限制。

推鏜滾壓工藝加工方法中滾壓技術屬于無屑加工，是目前液壓缸體內孔加工中比較先進的一種加工技術。此加工工藝特點是：加工效率高、加工精度高、加工質量穩定、表面粗糙度好，加工時在滾壓過程中缸體內孔會產生表面冷作硬化，提高缸體內孔耐磨性。所以在液壓缸體內孔加工中一般選擇此種加工方法進行加工。在加工過程中為了進一步提高生產效率，可以將滾壓、推鏜進行合并，也就我們常說的推鏜滾壓復合工藝法，這種加工設計方法，實現了加工效率的進一步提高。

3 工藝系統設計

我們采用推鏜滾壓復合工藝進行內孔加工，加工時要特別注意切屑問題，前道工序推鏜可能會產生大量的切屑，這時應該注意不能使切屑進入滾壓頭內，以免影響滾壓頭工作質量，影響加工出的內孔表面質量。定位裝夾基準選擇缸體兩端加工的90°錐面，然后通過輸油器和機床床頭頂住工件實施各個工序的定位夾緊。工藝系統中選擇帶液壓油缸的輸油器，這樣不僅操作簡便，而且提高夾緊工件的穩定性。

1）鏜桿。推鏜壓頭安裝在鏜桿的前端，使鏜桿的尾座與后端相連接，這樣的設計能夠起到較好的導向作用，便于操作。但是在這個設計過程中對鏜桿具有一定的要求，鏜桿要有足夠的長度，以便能夠適應加工不同長度的缸體結構；鏜桿要具備可靠的剛度和強度，一般情況下采用27SiMn的厚壁無縫鋼管，調質處理后具有較好的使用效果，完全能夠滿足工藝要求；鏜桿的外表面要求具有一定的尺寸精度和較低的表面粗糙度，如果有些設備不能實現這一要求，就采用鏜桿分段加工法，在鏜桿的中間利用過盈連接，并且在二者的連接處用錐銷連接，以便能夠保障聯接處不會有變形和脹大現象。

2）輸油器分析。輸油器的主要作用是提供冷卻液和基座，同時為工件裝夾提供基準和所需運動。輸油器主要由活塞、壓力表、推力軸承、鏜桿導向套、后頂件盤、向心軸承以及軸承套等組成，各個部件相互聯系，實現運行工作。輸油器在制作的過程中要保障其同軸度公差，一般情況下選擇0.03 mm。所以在加工過程中要首先加工好導軌面，再將其安裝在機床上進行自鏜，以便最大限度地減小誤差。

3）加工過程中冷卻液的選擇。冷卻液具有冷卻、潤滑、排屑功能，一般情況下推鏜加工過程中切削速度比較快，因而會產生大量的熱量，需要冷卻液進行冷卻，否則影響加工質量。在推鏜滾壓的情況下，為了降低粗糙度，必須利用潤滑液增加潤滑效果。可以利用油性切削液進行潤滑，但是為了減少機油使用過程中產生的大量油霧污染，一般采用861通用切削液比較好。另外，切削液要有足夠的流量，以便實現排屑順利。

4 推鏜滾壓復合工藝法

1）推鏜頭的設計。推鏜滾壓復合工藝法的設計也比較簡單，推鏜頭是缸體內孔粗加工的重要組成部分，推鏜頭主要由8部分組成。

按照這個程序設計的推鏜頭，通過把普通推鏜頭中的硬質合金導向改成滾柱，實現運動摩擦向滾動摩擦的過渡，很大程度上縮小摩擦力，而且這種實現更換的方式，提高了推鏜頭的使用壽命。推鏜頭中的滾柱具有導向和滾壓雙重作用。滾柱的外圓面要設計成腰鼓形，而且要具有一定的圓滑性，不能有棱線存在，以免影響加工質量。滾道和滾柱設計成左右對稱的形狀，以便于日后更換。

2）滾壓頭。滾壓頭的設計能夠提高滾壓效果和切削速度，從而提高生產效率。滾壓頭一般包括刀盤、芯軸、滾道、鏜刀、保持器、推力軸承等部件，推鏜頭和滾壓頭在可以設計成系列化、標準化，以便更好地提高生產效率。

3）推鏜滾壓復合工藝。滾壓加工屬于無屑加工，它是通過滾柱擠壓零件表面，使零件材料在擠壓的作用下產生塑性變形，以便降低零件表面粗糙度。推鏜滾壓是缸體內孔加工的最后一道工序，它的加工至關重要，所以滾壓頭必須有一個可靠的初始導向，這樣才能保障滾柱進入工件前，鏜刀不會發生讓刀現象，提高內徑尺寸精確度。另外，加工過程中產生的大量斷屑也會影響滾壓效果，在加工的過程中鏜刀刃應該選擇為短螺卷狀或者C形切屑，以降低切屑對滾壓效果的影響。而且加工過程中機夾鏜刀的運用把刀頭轉為硬質合金，提高其加工刀具的硬度，這樣能夠較好地保證斷屑，減少切屑的產生，提高滾壓成功率。

5 結語

液壓缸體內孔加工必須根據其加工特點認真選擇工藝方法，在此基礎上利用各種先進的工藝加工手段，提高缸體內孔加工的尺寸精確度和表面質量，同時提高加工效率，實現缸體加工質量水平的提高。但是在加工處理的過程中要特別注意切削液、潤滑油的使用，保證斷屑的可靠性和潤滑速度，使各種缸體能夠能夠實現高效率的加工，提高液壓缸體內孔加工工藝水平。

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