提高活塞表面光洁度的叶轮抛光工艺.pdf

机械 研究与应用 2 0 1 2 年 第5 期 总 第1 2 1 g q 经验交流 提 高活 塞表面光洁度 的叶轮抛光工艺 温 霞 天水锻压机床 集 团 有限公司 甘肃 天水7 4 1 0 2 0 摘要 通过对剪板机 折弯机产品活塞杆表面质量 加工原理分析及 阐述 提 出了 叶轮 抛光加工 3 L 艺及其在生产 中的广泛应用 实践证明 叶轮 抛光工艺能很好地满足活塞杆等高精度表面零件的设计要求 关键词 叶轮抛 光 光 洁度 活塞杆 中图分 类号 T H1 6 文献标识码 B 文章编 号 1 0 0 7 4 4 1 4 2 0 1 2 0 5 0 1 8 3 0 2 S ur f a ce r o u g hne s s impr o v ing m e t ho d o f im pe l l e r p ol is hing t e ch nics f o r pi s t o n W e n Xia T i a n s h u i m e t a l f o r mi n g m a ch i n e t o o l g r o u p C o L t d T i a n s h u i G a n s u 7 4 1 0 2 0 C h i n a Ab s t r a ct T h e s u r f a ce q u a l it y o f p is t o n r o d in s h e a r s a n d p r e s s b r a k e p r o d u ct a n d t h e a n a l y s is o f ma ch in e p r in cip l e a r e in t r o d u ce d in t h is p a p e r a k in d o f imp e l l e r p o l is h in g t e ch n ics a n d it s a b r o a d a p p l ica t io n h a s b e e n p u t f o r w a r d I mp e l l e r p o l is h in g t e ch n ics p r o v e d t h a t it co u l d me e t t h e h ig h s u rf a ce p r e cis io n p o s s e s s d e ma n d f o r e p a r t d e s ig n Ke y wo r d s imp e l l e r p o l is h in g r o u g h n e s s p is t o n r o d 1 引 言 我公 司主要生产系列液压剪板机 折弯机产品 液压缸中的活塞杆是这些产品 中重要 的关键零件之 一 活塞杆的受力处于拉应力和压应力的交替状态 并且是瞬间完成 有较大冲击 载荷 活塞杆表 面要求 离子氮化处理 硬度 H V 5 0 0 1 0 0 0 粗糙度 R a O 4 尺寸精度达 6 7级 加工精度要求较高 该零件 的 加工质量将直接影 响产品的质量 尤其是油缸的密封 性能和密封件 的使用寿命 因此 该零件杆部氮化后 的精整加工成为其产品的关键工序之一 2 抛光原 理概 述及叶轮抛光工艺 抛光是一种对零件表面进行最终的光饰 加工工 艺 其主要 目的是去除前 面工序 的加工痕迹 刀痕 磨纹 划印 麻点 尖棱 毛刺等 改善零件表 面粗糙 度 使产品获得光亮 光滑 的表 面 作为精 密加工工 序 抛光是为油漆 电镀等后续工序提供漆膜 镀层附 着能力强的表面 以提高油漆 电镀 的质量 经抛光 后的工件表 面粗糙度值一般 可达 R a O 4以下 而常 规工艺最高只能达到 R a O 8 在此粗糙度条件下密封 圈的寿命 大大缩短 密封性能不稳定 抛光是一种应用广泛的磨料加工方法 属于微细 磨粒进行切削 并伴随因磨擦引起高温而产生挤擦工 件表面层 的塑性加工 尚有 因抛光剂的介质在温度和 压力作用下与金属表面层发生 的化学作用 活塞杆镀前抛光常规的加工工艺主要有手握砂 布抛光 布轮沾砂抛光 进 口大型砂带磨 超精珩磨油 石抛光等 综合对 比分析 这些 常规工艺分别有劳动 强度大 工艺要求严格 设备投资过大 加工效率低等 缺点 表面粗糙度也很难有较大的提高 为能彻底解 决这一个难题 并结合我厂 目前的实际情况以及工艺 要求 经多次试验 我厂最终用叶轮抛光工艺作为剪 板机 折弯机活塞杆杆部氮化处理后精整加工工艺 3 叶轮抛光 工艺论述 以我厂生产的 2 一 WE 6 7 K一1 0 0 0 7 0 0 0双联数控 折弯机为例 介 绍采用 叶轮 抛光提高活塞杆表面 粗糙度的加工工艺 该机活塞杆表面光洁度要求比较高 常规方法加 工难度大 经过工艺研究采用 叶轮 抛光 工艺 此 工艺所需设备及其改造方法如下 见图 1 1 设备选用 C W6 1 1 0 0车床 对车床 的精度不 作过高要求 2 自制 叶轮抛 光头 电机功 率为 3 k W 转速 3 0 0 0r min 3 叶轮选用粒度为 2 0 0 2 8 0 4 尺寸 为 2 5 0 外 径 5 0 厚 6 5 0 孔 径 5 将车床小刀架去掉 在此位置上利用 自制 的 叶轮 抛光头与小刀架联接 使叶轮的中心轴线 与车床的中心轴线等高平行 收稿 日期 2 0 1 2 0 9 0 3 作者简介 温霞 1 9 7 5 一 女 甘肃靖 远人 工程师 主要从事剪板机与折弯机制造工艺 1 8 3 经验交流 2 0 1 2 年 第5 期 总 第1 2 1 期 机械 研究 与应用 1 砂布轮 3 圆螺母 5 压盖 7 隔套 9 销轴 1 机架 图 1 工艺所需设备及其改造方法 2压板 4 圆螺母 6 轴承 8主轴 0联轴器 2 电机 叶轮抛光工艺利用电机 1 2驱动主轴 8高速旋 转 从而带动固定在主轴 8上的砂 布轮 1与主轴 8 同心旋转 砂布轮磨粒与工件表面接触产生切线方 向的磨削 J 砂布轮上安装有几十条至上百条砂布 带 叶轮能有效地利用每片片料之间的分离性使每 片片料以适当的压力一 片接着一片对工件进行拍 打抛光 抛光轮的柔性很好 其每片片料与旋转方 向成直角组装 由于叶轮是一种 自身带有弹性 的抛光轮 抛光 过程可分为四个阶段 粗抛光 阶段 粗抛时 叶轮 粒度可选用 1 8 0 采用大进给 微量切削作用较强 半精抛光阶段 叶轮粒度可选用 2 4 0 采用小进 给 中等微量切削作用 时间消耗较多 精抛光 阶 段 叶轮粒度可选用 2 4 0 采用小进给 时间消耗更 多 光抛阶段 叶轮粒度可选用 2 8 0 采用微细磨 料抛光 去除抛光表面的氧化膜层 最终达到零件 要求的尺寸精度和表面粗糙度要求 4结语 按以上 的工艺方案 进行 了抛光头设计和设备 改造 经多次试验 最终达 到了零件设计 要求 生 产实践证明 叶轮 抛光工艺结构简单 工作可靠 操作方便 劳动强度低 加工效率较原超精珩磨J 二 艺提高 2 3倍 通过改变砂布磨粒大小 电机转速 和砂布与工件表面接触的大小 轴向进给速度等参 数可得到不同的表面粗糙度 经多种工件的加工测 量 表面粗糙度可达到 R a O 4 R a O 2左右 且质量 稳定 该工艺可推广运用 至我厂各类液压类产 品的 油缸 活塞 内外圆及表面精加工 减少油缸挂流 另 外能对电镀活塞镀前提高光洁度 以增加镀层附着 力 提高产品质量 参考文献 1 成大先 机械设计 手册 第 4版 M 北 京 化学 I 业 出版社 出版 2 0 0 3 2 孙桓 机械原理 第 3版 M 北京 高等教 育出版社 出版 2 0 0 7 我国首台兆瓦级高温超导电机研制成功 记者 1 9日从 中国船舶重工集 团公司获悉 该集团所属 7 1 2所研制的我 国首 台兆瓦级高温超导 电机 日前 在北京通过科技部的项 目验收 这标志着我 国已经具备 了兆瓦级 高温超导电机设计 制造能力 成为国际上少 数几个掌握高温超导电机关键技术的国家之一 据 了解 高温超导材料在低温环境下具有零电阻特性 其载流 能力远远优于普通铜导线 具有重量轻 体积 小 效率高 噪音小 易维护 操作灵 活 单机极限容量大