深孔油缸缸體的加工探討

徐相榮

摘 要：由于我國的深孔精密加工技術存在發展不完善的問題，所以我國深孔油缸存在比較普遍的質量問題，比如摩擦阻力大、使用壽命短等。為了解決這些問題，國內研究人員非常重視這方面的研究。本文簡明扼要的分析了深孔油缸加工技術研究的重要性，重點介紹了深孔油缸缸體的加工，分別從深孔油缸缸體的滾壓加工技術、深孔油缸缸體的刮削滾光加工技術、深孔油缸缸體的深孔機床加工技術、深孔油缸缸體的盲鏜加工技術四個方面進行了詳細介紹，具有重要意義。

關鍵詞：深孔油缸；缸體；加工

在我國，深孔精密加工技術的發展還不是特別成熟，所以深孔油缸類產品很多時候依賴于進口[1]。目前，在國內，能夠掌握這類技術的企業并不多，而且產品的使用壽命相對比較低。國內的深孔油缸缸體由于存在摩擦阻力大同時響應頻率低的缺點，無法滿足使用要求，而且缸體經過一段時間使用后非常容易出現密封失效或者部件磨損問題。所以近些年來，越來越多的研究人員開始重視深孔油缸缸體的加工技術研究。

1 深孔油缸加工重要性分析

深孔油缸作為一種重要的部件，其質量好壞直接影響設備整體的機械性能好壞。而油缸作為缸體的最大組成部分，它的性能有會對油缸的性能產生重要影響。而且另一方面，在進行油缸維修時，缸體內壁主要以修復為主，基本上都是采用珩磨技術，但是當內壁銹蝕出現銹坑深在3毫米以內、銹坑分布面積較小時，常規珩磨維修耗時會比較差，而且維修起來也比較困難，企業為了節省時間常做報廢處理，造成了巨大的浪費。所以，國內的相關研究人員越來越重視開發深孔油缸加工技術，并不斷近些工藝創新，爭取作出更為節能、使用周期更長久、機械性能更優異的油缸設備。

2 深孔油缸缸體的加工探討

2.1 深孔油缸缸體的滾壓加工技術

所謂滾壓加工是借助硬度高而且表面光滑的滾柱，通過對金屬表面進行滾壓，使金屬表面受到壓力，本質上是一種無切屑加工技術。這種技術是在常溫條件下，主要利用金屬塑性變形性能特點，通過滾柱輾平將工件表面存在的微觀不平度消除，從而達到優化缸體的表層結構，提高缸體的機械特性、尺寸和形狀的目的。所以說這種方法不僅能夠將缸體表面加工平整，還能強化缸體表面性能。被滾壓加工處理過的工件，相比于切削加工工藝，缸體表面粗糙度明顯增強，同時經過這種工藝處理后，缸體的耐磨性和抗疲勞強度都得到了明顯提升。經過實際應用的驗證，還發現缸體經過滾壓加工后，由于缸體表面發生了擠壓硬化，耐磨和抗疲勞強度指標缺失得到明顯提高，而且表面受力情況下也未發生塑性變形，所以能夠實現更長久的尺寸精度保持。

這種工藝的加工一般分為兩步：①第一步是確定缸體加工前的粗糙度和尺寸精度，由于這是一種滾柱碾壓的工藝，因此加工前的凸起部分情況決定了加工后表面的粗糙度，所以，加工表面應該在Ra3.2以下。另外，滾壓過盈量也會對缸體幾何精度和表面粗糙度產生很大影響。有些專家通過實驗驗證認為，滾壓過盈量在0.05毫米到0.08毫米之間是比較合適的，此時得到的表面粗糙度相對最小。②第二步是工件找正，這是滾壓加工工藝的一個難點。找正的方式是用四爪夾盤進行左端裝夾，借助磁力表座使用正帶找正。用工件中心架托對工件右端用輥支撐，借助鏜桿軸線進行找正，然后將表座吸在鏜桿上并旋轉，進行右端內孔找正。

2.2 深孔油缸缸體的深孔機床加工技術

傳統的深孔鏜技術存在兩個明顯的問題：一是鏜孔刀桿剛性問題無法解決，底孔做出來不直，后期的滾光和珩磨均無法將其直線度提高到所需水平；二是深孔加工結束之后再進行焊接，將會產生較大的變形量，但是如果先進行焊接再進行內孔加工的話，滾光和珩磨又不能到達缸筒底部.對于這種問題，首先需要保證油缸內孔的加工精度符合要求，然后保證焊接過程不產生變形。為了達到這一目的，可采用高精尖的深孔精密加工機床。這種機床主軸要具有較高的回轉精度，軌道的直線度要符合加工精度要求，而且軌道和高速刀桿的剛度也應該滿足工藝要求，另外還需要考慮排泄和散熱的問題。對于深孔精密元件來說，其失效大部分是因為密封件性能不符合要求造成的，所以在深孔油缸缸體加工中，深孔加工是其中重要的一部分，尤其是深孔直線度的精密加工。常規的深孔加工工藝存在諸多弊端，而這種精度高的機床加工方式能實現深孔的精密加工，從而保證缸體的密封性和機械性能。

2.3 深孔油缸缸體的盲鏜加工技術

在深孔鏜的技術上，本文還研究了另外一種工藝，就是深孔盲鏜加工工藝。這種工藝是通過鏜前找正以及內壁粗鏜實現油缸缸體內壁粗加工的，并且經過實際的工程實踐驗證，證明這種工藝加工的油缸缸體比較理想。盲鏜加工工藝中鏜前找正通過超聲波測定，確定工藝外圓。鏜前對正是通過磁力百分表，實現缸體加工時，缸體內壁和鏜桿的同軸度在0.1毫米以下，這樣才能保證深孔鏜頭在進行缸體加工時，與缸體內壁是在相同的中心線上。在進行內壁粗加工時，內壁深孔鏜是比較常用的，也是非常成熟的工藝，能夠輕松實現實現1～3毫米的鏜深孔，而且鏜深孔的質量穩定、效率高、粗糙度也滿足需求。經過實際驗證，盲鏜加工工藝在非標缸體的加工過程中也能發揮優異的加工性能，而且在對缸體內壁進行熔敷修復時，這種技術能對內壁毛坯進行再加工，使維修成本大大降低。另外，這種工藝在使用的穩定和安全性方面也得到了廣泛認可。

3 結論

綜上所述，我國的深孔油缸缸體的加工技術目前發展還不完善，但是通過相關研究人員進行年來的不斷努力，缸體加工方面的技術有了較大發展。本文從滾壓加工、刮削滾光、深孔機床、盲鏜加工四個方面研究了深孔油缸缸體的加工，由于文章篇幅限制，未做過多介紹，后續的工作中會不斷進行完善。

參考文獻：

[1]武立波，賈強，戰伯良.油缸的刮削滾光深孔加工工藝研究[J].機床與液壓，2015，43（17）：69-71.