KGS 发表于 2011-7-13 23:52:54

缸筒加工的镗削滚压工艺分析

缸筒作为油缸、矿用单体支柱、液压支架、炮管等产品的主要部件,其加工质量的好坏直接影响整个产品的寿命和可靠性。缸筒加工要求高,其内表面粗糙度要求为Ra0.4~0.8µm,对同轴度、耐磨性要求严格。缸筒的基本特征是深孔加工,其加工一直困扰加工人员。
采用滚压加工,由于表面层留有表面残余压应力,有助于表面微小裂纹的封闭,阻碍侵蚀作用的扩展。从而提高表面抗腐蚀能力,并能延缓疲劳裂纹的产生或扩大,因而提高缸筒疲劳强度。通过滚压成型,滚压表面形成一层冷作硬化层,减少了磨削副接触表面的弹性和塑性变形,从而提高了缸筒内壁的耐磨性,同时避免了因磨削引起的烧伤。滚压后,表面粗糙度值的减小,可提高配合性质。
1 滚压刀具的设计
以我们设计的Ø160mm组合镗滚刀为例说明刀具设计及工艺。
如结构图所示,保护帽1用于保护芯轴头部对刀仪的基准位置。支承垫4和支承钉6的作用是保护保持架(ZQSn6-6-3)免受滚柱轴向压力的压裂。支承套11材料为GCr15,要求与芯轴15过盈配合,组装后配磨。
滚柱材料为GCr15或高速钢W18Cr4V,62~65HRC。滚柱在镗滚刀中起滚压和导向作用。采用滚柱滚压的原因是它较圆珠滚压工作接触面积大,能承受较大的滚压力,可选用较大的进给量,从而提高生产率。对薄壁低刚性的工件,应选用直径较小而较长的滚柱,滚柱直径较小时可得较小的表面粗糙度值,这里我们选Ø13mm滚柱。滚柱圆角半径r在一定范围内影响表面粗糙度,减小圆角半径,相应地增加了单位应力,能减小表面粗糙度值和提高表面冷硬度。滚柱数量z增多可减小滚压粗糙度值,但所需滚压力增大。一般z取5~10,我们取6。加大滚柱滚压后角a可减小表面粗糙度值,但a过大易形成过冷硬状态,破坏表面层,一般取a≤1°。滚柱直径方向上高低不一会造成卡死、振动、拉伤加工表面,故直径方向上差值不大于0.03mm。

技术要求:
(1)装配后转动后齿环、保待架和滚柱面能自由滑动
(2)退刀时,保证刃口向上,以免拉伤
1.保护帽 2.紧定螺钉 3.保持架 4.支承垫 5.滚柱 6.支承钉 7轴承 8.后齿环 9.前齿环 10.小套 11.支承套 12.螺栓 13.刀体 14.机夹刀块 15.芯轴
组合镗滚刀结构图
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