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(shù)存在發(fā)展不完善的問題，所以我國深孔油缸存在比較普遍的質(zhì)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(nèi)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(shù)研究的重要性，重點(diǎn)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(shù)、深孔油缸缸體的刮削滾光加工技術(shù)、深孔油缸缸體的深孔機(jī)床加工技術(shù)、深孔油缸缸體的盲鏜加工技術(shù)四個(gè)方面進(jìn)行了詳細(xì)介紹，具有重要意義。

關(guān)鍵詞：深孔油缸；缸體；加工

在我國，深孔精密加工技術(shù)的發(fā)展還不是特別成熟，所以深孔油缸類產(chǎn)品很多時(shí)候依賴于進(jìn)口[1]。目前，在國內(nèi)，能夠掌握這類技術(shù)的企業(yè)并不多，而且產(chǎn)品的使用壽命相對比較低。國內(nèi)的深孔油缸缸體由于存在摩擦阻力大同時(shí)響應(yīng)頻率低的缺點(diǎn)，無法滿足使用要求，而且缸體經(jīng)過一段時(shí)間使用后非常容易出現(xiàn)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(shù)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(zhì)量好壞直接影響設(shè)備整體的機(jī)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(chǎn)生重要影響。而且另一方面，在進(jìn)行油缸維修時(shí)，缸體內(nèi)壁主要以修復(fù)為主，基本上都是采用珩磨技術(shù)，但是當(dāng)內(nèi)壁銹蝕出現(xiàn)銹坑深在3毫米以內(nèi)、銹坑分布面積較小時(shí)，常規(guī)珩磨維修耗時(shí)會比較差，而且維修起來也比較困難，企業(yè)為了節(jié)省時(shí)間常做報(bào)廢處理，造成了巨大的浪費(fèi)。所以，國內(nèi)的相關(guān)研究人員越來越重視開發(fā)深孔油缸加工技術(shù)，并不斷近些工藝創(chuàng)新，爭取作出更為節(jié)能、使用周期更長久、機(jī)械性能更優(yōu)異的油缸設(shè)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(shù)

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(jìn)行滾壓，使金屬表面受到壓力，本質(zhì)上是一種無切屑加工技術(shù)。這種技術(shù)是在常溫條件下，主要利用金屬塑性變形性能特點(diǎn)，通過滾柱輾平將工件表面存在的微觀不平度消除，從而達(dá)到優(yōu)化缸體的表層結(jié)構(gòu)，提高缸體的機(jī)械特性、尺寸和形狀的目的。所以說這種方法不僅能夠?qū)⒏左w表面加工平整，還能強(qiáng)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(qiáng)，同時(shí)經(jīng)過這種工藝處理后，缸體的耐磨性和抗疲勞強(qiáng)度都得到了明顯提升。經(jīng)過實(shí)際應(yīng)用的驗(yàn)證，還發(fā)現(xiàn)缸體經(jīng)過滾壓加工后，由于缸體表面發(fā)生了擠壓硬化，耐磨和抗疲勞強(qiáng)度指標(biāo)缺失得到明顯提高，而且表面受力情況下也未發(fā)生塑性變形，所以能夠?qū)崿F(xiàn)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(yīng)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(chǎn)生很大影響。有些專家通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證認(rèn)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(shí)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(gè)難點(diǎn)。找正的方式是用四爪夾盤進(jìn)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(jìn)行找正，然后將表座吸在鏜桿上并旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行右端內(nèi)孔找正。

2.2 深孔油缸缸體的深孔機(jī)床加工技術(shù)

傳統(tǒng)的深孔鏜技術(shù)存在兩個(gè)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(jié)束之后再進(jìn)行焊接，將會產(chǎn)生較大的變形量，但是如果先進(jìn)行焊接再進(jìn)行內(nèi)孔加工的話，滾光和珩磨又不能到達(dá)缸筒底部.對于這種問題，首先需要保證油缸內(nèi)孔的加工精度符合要求，然后保證焊接過程不產(chǎn)生變形。為了達(dá)到這一目的，可采用高精尖的深孔精密加工機(jī)床。這種機(jī)床主軸要具有較高的回轉(zhuǎn)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(yīng)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?yàn)槊芊饧阅懿环弦笤斐傻?，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(guī)的深孔加工工藝存在諸多弊端，而這種精度高的機(jī)床加工方式能實(shí)現(xiàn)深孔的精密加工，從而保證缸體的密封性和機(jī)械性能。

2.3 深孔油缸缸體的盲鏜加工技術(shù)

在深孔鏜的技術(shù)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(nèi)壁粗鏜實(shí)現(xiàn)油缸缸體內(nèi)壁粗加工的，并且經(jīng)過實(shí)際的工程實(shí)踐驗(yàn)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(shí)現(xiàn)缸體加工時(shí)，缸體內(nèi)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(jìn)行缸體加工時(shí)，與缸體內(nèi)壁是在相同的中心線上。在進(jìn)行內(nèi)壁粗加工時(shí)，內(nèi)壁深孔鏜是比較常用的，也是非常成熟的工藝，能夠輕松實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)1～3毫米的鏜深孔，而且鏜深孔的質(zhì)量穩(wěn)定、效率高、粗糙度也滿足需求。經(jīng)過實(shí)際驗(yàn)證，盲鏜加工工藝在非標(biāo)缸體的加工過程中也能發(fā)揮優(yōu)異的加工性能，而且在對缸體內(nèi)壁進(jìn)行熔敷修復(fù)時(shí)，這種技術(shù)能對內(nèi)壁毛坯進(jìn)行再加工，使維修成本大大降低。另外，這種工藝在使用的穩(wěn)定和安全性方面也得到了廣泛認(rèn)可。

3 結(jié)論

綜上所述，我國的深孔油缸缸體的加工技術(shù)目前發(fā)展還不完善，但是通過相關(guān)研究人員進(jìn)行年來的不斷努力，缸體加工方面的技術(shù)有了較大發(fā)展。本文從滾壓加工、刮削滾光、深孔機(jī)床、盲鏜加工四個(gè)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(xù)的工作中會不斷進(jìn)行完善。

參考文獻(xiàn)：

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