在普通机床上加工高精度大型液压缸方法初探.pdf

o 3 机械研究与应用 第17卷第3期2004004年7月在普通机床上加工高精度大型液压缸方法初探白波，高文元，王栋。魏发孔兰州理工大学机械工厂甘肃兰州730050)摘要：以8绍在普通车床上加工高精度大型油缸的方法。通过分析不同加工方法以及设备等工艺条件对液压缸加工精度和表面质量的影响。制定了合理的工艺路线和加工工艺，使加工后的零件达到了图样设计要求。关键词：液压缸；加工；车削；镗削；砂带磨削中时分类号1506 文献标识码：A 文章编号：10074414(2004)03一00480工作时，活塞在缸体内作往复直线运动，要求活塞和缸体间必须具有很好的密封性，不得有泄漏。它的质量好坏将影响到整台机器的性能。对它的要求是：各表面、端面、内孔具有高的尺寸精度、形位精度与表面质量，尤其是其内孔要求更高。液压缸制造的关键在于保证其内孔各项指标达到设计要求。在8程缸(图1)的主要功能是使重达40多吨的机架等复位。从图中可以看出它的特点是：阶梯孔，主要内孔枕30面粗糙度脚4岬，同时形位公差要求也很高。从中可以看出。该零件的加工工艺要点有三个方面：尺寸大加工精度要求高，阶梯孔与外圆的同轴度高；阶梯孔很深，会有深孔加工问题；内孔表面质量要求很高。在只有普通通用设备并且没有适合的内圆磨床的情况下，加工要达到设计要求尤其达到内孔的表面质量是很困难的。图121回程缸加工方法分析一般而言，各类液压缸的内外表面同轴度及端面与孔轴线垂直度要求都较高，若能在专用机床上一次安装中完成内外表面及端面的全部加工是最理想的，此方法能充分发挥专用机床和工艺设备的效能，大大提高劳动生产率，简化生产管理。由于减少了工件的安装次数，不仅缩短了辅助时问，也可消除工件安装误差，可获得很高的各表面问的位置精度。但是，这种方法对于不具备专用机床的生产厂来说无法采用。因此。只能通过分散工序采用多次安装定位的方式。这种方法是先以毛坯外圆为基准加工孔，然后以孔为精基准加工外圆，经过多次反复应用并遵循以逐步提高精度、外圆内孔互为基准的原则最终完成加工。这种方法的优点是所用设备相对简单，用普通机床即可；使用调整方便；可充分发挥工人的技术水平；有利于采用最合理的切削用最，减少机动时间。但是，它也有一定的缺点。要多次转工序、转换机床加工要多次找正，增加了辅助时间，不易保证各表面问的位置精度等。限于本厂的设备状况，对回程缸的加工只能采用后一种方法。2 2保证回程缸几何精度的工艺方法通过对回程缸的分析，结合设备的实际状况，对工艺路线作如下安排：毛坯(锻件)粗加工热处理半精加工一精加工一光整加工。具体为：(1)以外圆表面为基准，粗车外圆面、端面，其后用深孑扩孔方法来改善孔的加工质量，纠正被加工孔轴线的倾斜。(2)热处理之后，以内孔为准上车床检查工件的变形情况，并半精车外圆表面和两端端面：再以外圆表面为基准，对扩出的内孔进行粗精镗。镗孔能纠正前道工序加工后造成的轴线倾斜和偏移，获得较高的形状和位置精度。在加工中，采用了尾架支撑镗杆提高工艺系统刚度进行镗孔的方法。为降低各类误差预先采取了措施，如对机床进行调整；采用工作台进给的方式，进给方向保持同一方向；减少切削用量，适当增加走刀次数等措施。最终镗削后的内孔表面粗糙度、各项几何精度指标均达到工艺设计要求，即内孔单边留余量025面粗糙度脚2进一步的精加工和光整加工打下了良好的基础。2 3获得回程缸内孔表面低租糙度的工艺方法分析(1)磨削形式的选择内孔精加工是液压缸的最后常采用磨削的方法。但是，由于投有适合的内圆磨床，这种方式行不通。另外，其他精加工手段如精密车削、高速精镗也因对机床本身的要求很高无法实现，而珩磨更因回程缸内孔呈阶梯形难以实施。经过讨论，我们采用了一种新型高效的磨削工艺砂带磨削。 (下转第51页)收穑日期：20040110作者筒介：白波(1968一)男，上海人。工程师，现从事舞台机械产品设计工作。48万方数据第17卷第3期2004年7月机械研究与应用o 32004_07从以上发现。工作状态越恶劣，轴承使用寿命越短。4润滑设计模型”1为了减少磨粒磨损，延长使用寿命，必须充分保证边界油膜的存在。根据弹性流体动力润滑理论，球和滚子轴承的最小油膜厚度可以用以下公式计算：。=(“n)”“ (肛m)式中：为轴承外径。为常压下润滑剂粘度；=(R1 2+曰t2)l2式中：为许用膜厚比；R。、分别为两表面轮廓算术平均偏差之和。5解决方法为了防止滚动轴承过度的磨粒磨损，必须改善润滑方法，如采用一些润滑油的净化方法：过滤、沉淀和离心、粘附、磁选，后面两种方法常作为与前者同时使用的净化方法。另外，采用合理的密封方法可以防止外界水、灰尘、切屑或其它杂物等进人轴承内，充分发挥轴承的工作效能和延长其寿命。6结论摩擦学设计是一门正处于发展完善过程中的科学，许多问题还有待进一步完善。特别是高等院校机械类学生在进行减速器的课程设计过程中，往往忽略了滚动轴承的摩擦学设计，希望本文能引起更多的关注。参考文献：1徐灏机械设计手册(第2版第2卷)M北京：机械工业出版社。20002王连明机械设计M哈尔滨：哈尔滨工业大学出版杜19983 吴宗泽机械设计课程设计手册M】北京：高等教育出版社，19924陈海真高副接触摩擦学设计模型的构建J山东工业工程学报22(6)：1921_(上接第48页)砂带磨削是一种根据工件加工要求，并以相应的接触方式应用砂带进行加工的磨削工艺。它是一种粘满尖锐磨粒的带状砂布(取代砂轮)多刀多刃的切削工具，它的制造工艺使得磨粒具有较小的负前角与较大的后角，磨粒等高性好，磨粒间容屑空间大，磨粒与工件接触面积小，可使全部磨粒同时参加切削。因而不仅效率高，而且磨削热产生少，散热效果好，可有效减少工件变形。砂带磨削与工件是柔性接触，具有较好的跑合和抛光作用，工件表面粗糙度可达脚8一O2斗m。我们选用的砂带磨削形式如图2所示。图2砂带磨削示意图(2)磨削工艺参数的选择工艺参数符号p：砂带速度；p：工件转速；正：纵向进给；：磨削深度；凡：接触压力。磨削用量对金属切削率的影响采用较低的，适当提高v。以及选用较小的正，可获得较高的金属切削率。磨削用量对表面粗糙度R的影响之降低；“提高尺随之上升以增大带粒度号越大，R下降越明显。根据以上两条原则，下面对磨削用量进行选择磨削用量选择a砂带速度虬：v。与被加工材料有关，我们选择u=1020s。b接触压力L：，据工件材质、热处理状况、磨削余量及磨后表面粗糙度的要求进行选择。我们按砂带每10：粗磨选择2030m磨控制在20m选择：粗磨时选大些，精磨时应小些，我们选择：粗磨正在0173；口5O1删；精磨上在042；口。在001005过实施上述加工方案，经对工件进行检查，各项技术指标均达到或超过图纸要求，尤其是重要形面识30结语笔者提出的基于普通通用机床加工高精度大型液压缸的方案与措施经实践证明是可行的，效果是良好的。对于不具备专用机床而又需加工类似零件的企业本文具有照好的借鉴价值。参考文献：1盂少农机械加工工艺手册(第二卷)M北京：机械工业出版社19912赵如福金属机械加工工艺人员手册(第三版)M上海：上海科学技术出