小孔徑不銹鋼油缸的加工方法改進(jìn)

王成領(lǐng)

[摘 要]著重論述小孔徑不銹鋼油缸加工過程，并對(duì)不銹鋼材料特性進(jìn)行析解?？朔】讖角邢麟y度，并探索另一種可行的加工工藝實(shí)例。

[關(guān)鍵詞]小孔徑;不銹鋼管件;加工工藝;浮動(dòng)鏜削

一、引言

在現(xiàn)代油缸生產(chǎn)中，不銹鋼材料油缸是不多見的，在當(dāng)今科技飛速發(fā)展中，多樣材質(zhì)油缸也層出不窮。在眾多的不銹鋼材料中，含有較多可以促進(jìn)鈍化不利切削的金量元素，因而改變了合金的物理特性和化學(xué)性能。增強(qiáng)了抗腐蝕能力，從而也大大地給機(jī)械加工方面帶來了不少的操作難度。

工件形狀結(jié)構(gòu)。工件材料為1Cr18Ni9Ti不銹鋼。不銹鋼的切削加工性能比中碳鋼差得多，使其在加工中硬化嚴(yán)重，切削力增大，使切削刀具和被切削材料金屬之間摩擦發(fā)熱加劇，加速刀具磨損。在切削溫度升高的同時(shí)，工件材料塑性變形大，產(chǎn)生大量的切削熱。其次油缸孔徑小，加工長度又長，如果采用傳統(tǒng)的鏜、垳工藝很難加工。不能保證工件精度要求及粗糙度Ra0.8mm，由于孔徑和長度的關(guān)系，又大大降低了刀具剛性，如果操作不當(dāng)，產(chǎn)生振動(dòng)，勢(shì)必造成工件報(bào)廢或者零件的次品，不符合企業(yè)的生產(chǎn)需求。

二、判定工藝加工方向

在機(jī)械加工中，小孔徑零件的加工本身就是技術(shù)難題。就目前孔徑加工設(shè)備加工能力方面，企業(yè)本身完成也有不小難度。孔徑45mm，外徑55mm，壁厚只有5mm，屬于薄壁深孔的加工，曾設(shè)想用粗精鏜工藝，留有一定的垳磨量，由垳磨完成孔徑的最后加工。由于工期原因及設(shè)備原因，短期不能完成。

綜述以上原因，必須首先確定加工工藝方向。英國道梯公司生產(chǎn)的7D六角車床，此車床特點(diǎn)是加工精度高，六角轉(zhuǎn)塔中心精度與機(jī)床主軸精度誤差≤0.01mm，縱向加工長度1500mm，完全滿足孔徑長度加工。其機(jī)床中拖板進(jìn)給刻度每小格為0.02mm，刀架轉(zhuǎn)位精度低于0.01mm，并設(shè)有液壓不停車換速裝置，對(duì)于最后使用浮鏜加工工藝最佳設(shè)備。

三、刀具材料選用

對(duì)于奧式不銹鋼加工，刀具材料是保證切削順利的重要因素之一，那么首先要求刀具材料具有耐熱性好、耐磨性高、與不銹鋼接觸粘附性小的特點(diǎn)。選擇鎢鈷（YG）類硬質(zhì)合金韌性好，可以采用較大的前角來達(dá)到切削鋒利，而且切屑與刀具不易產(chǎn)生粘結(jié)，適應(yīng)加工。選用YG6這種牌號(hào)刀具材料有極細(xì)顆粒的合金，在高溫切削抗熱粘附的能力更強(qiáng)，適用于浮鏜刀具切削。

四、刀具結(jié)構(gòu)改進(jìn)

由于工件內(nèi)孔長度長、加工不銹鋼不易斷屑的特點(diǎn)，必須優(yōu)化刀具的結(jié)構(gòu)及幾何參數(shù)。為了保證工件質(zhì)量，必須提高鏜刀刀桿剛性，也就是說切屑排出方向必須控制尾部排出，順刀桿方向排屑就可能造成切屑纏住刀桿，發(fā)生撞孔壁移位斷刀事故。

綜合分析后我們制造了，內(nèi)嵌式組合刀具。讓刀桿最大程度擁有剛性，小刀頭壓嵌在內(nèi)槽孔中，可以任意調(diào)節(jié)。刀桿上端銑一個(gè)進(jìn)液冷卻槽。貫通刀頭頂部進(jìn)行有效冷卻。在鏜削較深孔時(shí)，由于鏜桿剛性受到孔徑限制，鏜削時(shí)易產(chǎn)生振動(dòng)，使浮動(dòng)尺寸精度光潔度下降。我們進(jìn)行了改進(jìn)，在浮鏜刀前端增加“O”型圈的支撐，對(duì)增強(qiáng)浮鏜刀穩(wěn)定性起到了良好的作用。

五、刀具幾何參數(shù)

不銹鋼硬度不高，而塑性較大，應(yīng)選擇較大的前角r0=12°～25°;主偏角選擇較大值15°～20°;刃傾角為負(fù)值-5°～ -8°來控制鐵屑流向。刀尖圓弧半徑取0.2-0.3毫米;吃刀深度ap=0.5-1.2mm。走刀量f =0.2mm;主軸轉(zhuǎn)速380r/min;采用20%-30%乳化液冷卻進(jìn)行加工。

六、防止工件變形

1.工件裝夾時(shí)，我們采用扇形多面積軟爪夾持。

2.工件粗精車工序，加大冷卻液流量，使工件加工熱產(chǎn)生緩慢消除熱變形。

3.勤觀察刀刃磨損情況。

七、結(jié)束語

本文所述加工程序，對(duì)于小孔徑不銹鋼油缸車削加工探索走出了一條簡便可行的加工工藝線路。在實(shí)際操作保證很好的加工效果，做到了實(shí)際疑點(diǎn)分析明確，改進(jìn)方法得當(dāng)，工序安排合理有效。有效地降低生產(chǎn)成本，提高加工效率，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)保證了加工精度，為企業(yè)生產(chǎn)增效降本。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李體仁.數(shù)控加工工藝及實(shí)例詳解[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2014.

[2]殷宏生.薄壁大孔頸內(nèi)止的油缸加工[J].機(jī)械制造，1996（4）.

[作者單位]

徐州工程機(jī)械技師學(xué)院

（編輯：栗國花）