CN102240883B - 缸筒内孔的滚压方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种缸筒内孔的滚压方法，它在精镗内孔完成后，再对缸筒内孔进行滚压，其粗镗、精镗和滚压均在采用普通车床改装制成的专用机床进行，该机床的导向尾座装在所述卡盘与所述溜板箱之间，所述溜板箱的上面固定连接有一根穿过所述导向尾座通孔中的镗杆，在所述导向尾座与所述卡盘之间还装有缸筒托架，所述缸筒托架的支撑端装有用于支撑和定位缸筒另一端的滚轮；所述滚压头的滚子是圆柱体，其圆柱面与两个端面之间圆滑过渡；所述承压体是通过内螺纹与所述镗杆外螺纹连接的，外侧面为圆锥面的筒形体，所述承压体与所述镗杆之间装有限位销。这种缸筒内孔的滚压方法与现有技术相比可以解决现有缸筒内孔的滚压方法设备造价高，滚压头使用寿命短的问题。

Description

缸筒内孔的滚压方法

技术领域

本发明涉及金属零件加工制造技术领域，尤其是一种尤其是一种在机床上缸筒及类似工件进行滚压加工的方法。

背景技术

缸筒类零件的内孔一般长径比较大，筒壁薄，内孔精度和表面粗糙度要求很高，现有技术中对缸筒工件内孔的加工，有一种是对缸筒内孔进行粗镗、精镗后进行珩磨的工艺。但是珩磨的工艺对设备要求高，对磨头的制造和维修要求也很高，珩磨工序时间长，为此，人们有采用滚压的方法提高缸筒筒体内孔的光滑程度，同时也能够提高缸筒筒体内孔的表面硬度。现有在机床上用于滚压工件内孔的工具大都是在深孔镗床上在精镗工具工序后，或是直接随同精镗工充一起进行，这种深孔镗床其结构原理与我国山东省德州市星润机械制造有限公司所生产的T2250A系列深孔钻镗床结构相同或相近，这类深孔钻镗床的结构主要由以下零部件构成：与主电机及其传动装置连接的床头箱、与床头箱的主轴连接的卡盘，床身、装在床身上的导轨，装在导轨上的进给拖板、进给电机、工件托架，镗杆支架、授油器、冷却泵站、排屑机，排屑机下面有储屑车等。这种筒体的镗孔加工方法的生产废品率高，采用此类深孔镗床，其结构复杂，购置费用大、设备维护复杂、维护成本高；而这种工艺方法中所用的滚压头是：有一根用于装在机床上的芯杆，在该芯杆上设有外侧具有承担滚子压接的圆柱面或圆锥面的承压体部分，或是独立设有一个与所述芯杆固定连接的，外侧具有承担滚子压接的圆柱面或圆锥面的承压体，在承压体外套装有滚子架，在滚子架中装有多颗滚子，这种滚子要么是两端小中间大的腰鼓形状，要么是一端大一端小的锥形体，甚至直接用滚针轴承中的滚针充当，这种缸筒内孔滚压头，前者很容易造成其腰鼓形状的滚子中部突出部受磨损而报废，后者也会很容易在锥形体的滚子大端受磨损而报废。在加工大口径的液压缸体内筒面的生产实践中，这种缸筒内孔滚压头频繁报废，使用寿命短，不仅使得加工成本增大，而且影响生产效率和产品质量。

发明内容

发明所要解决的问题是提供一种缸筒内孔的滚压方法，这种缸筒内孔的滚压方法可以解决现有缸筒内孔的滚压方法设备造价高，滚压头使用寿命短的问题。

为了解决上述问题，发明采用的技术方案是：

这种缸筒内孔的滚压方法采用的滚子式滚压头包括有所述镗杆，承压体，装在所述承压体外滚子架和装在该滚子架中的多个滚子，所述镗杆外表面设有外螺纹，所述承压体是通过内螺纹与所述镗杆外螺纹连接的，外侧面为圆锥面的筒形体，所述承压体与所述镗杆之间装有限位销；所述滚子是圆柱体，其圆柱面与两个端面之间圆滑过渡；所述滚子架位于所述承压体小端的端面通过推力轴承与一个与该滚子架端头套装的轴承罩连接，所述轴承罩的另一端设有一个装在所述镗杆上的调节螺母；

滚压缸筒内孔是在专用机床加工完成：这种专用机床包括有向主轴提供旋转动力和调节主轴转动速度的床头箱，连接所述主轴，用于夹持缸筒一端的卡盘，装有导轨和驱动丝杆的床身，装在所述导轨上的导向尾座和溜板箱，所述导向尾座装在所述卡盘与所述溜板箱之间，所述溜板箱的上面固定连接有一根穿过所述导向尾座通孔中的镗杆，在所述导向尾座与所述卡盘之间还装有缸筒托架，所述缸筒托架的支撑端装有用于支撑和定位缸筒另一端的滚轮；

滚压缸筒内孔的步骤是：

第一步：将缸筒两端车出镗孔用工艺定位止口；

第二步：缸筒一端的工艺定位止口夹在所述专用机床的卡盘上，另一端工艺定位止口架在所述专用机床的缸筒托架支撑端的滚轮上；

第三步：开动所述专用机床，用装在所述专用机床镗杆上的滚子式滚压头按下列工艺参数对缸筒内孔进行滚压：所述滚子的圆柱面与两个端面之间圆滑过渡的过渡圆半径为2.8～3.5毫米；滚压速度90～100米/分钟，滚压深度0.06～0.1毫米，进给量1.3～1.4毫米/转。

由于采用了上述方案，本发明与现有技术相有如下有益效果：

1、由于滚子用于承受滚压的部位为滚子柱状端面与圆柱面的过渡部分，即便该部受到磨损，通过调整调节螺母便可以补偿滚子被磨损的部分，因此使用可靠性大大提高，以加工内径为200毫米，长为1000毫米的液压缸筒为例，现有采用腰鼓形滚子的缸筒内孔滚压头的滚子寿命为500小时，现有采用锥体形滚子的缸筒内孔滚压头的滚子寿命为800小时，本实用新型的缸筒内孔滚压头的滚子寿命为5000小时；

2、即使滚子承压部被磨损过大，只要将这些滚子稍微加工其圆柱面与端面的导圆部即可再使用，因此这种缸筒内孔滚压头的维护很方便；

3、以本申请人加工相同缸筒产品，相同产量为例，采用本发明方法，缸筒滚压加工设备造价由原来的45万元降至15万元；每件加工成本降低10%。

附图说明

图1是本发明实施例中专用机床的主视图；

图2是图1中A处的局部放大视图；

图3是本发明实施例中滚子式滚压头的主视图。

具体实施方式

下面结合附图实例对发明作进一步详述：

实施例1：制造缸径为200毫米，行程为1000毫米，压力为16MPa的自卸汽车举升油缸缸筒的工艺方法。

、备料：选用外径为232毫米，厚度为18毫米45号碳素无缝钢管为原料，将无缝钢管按设计要求切成1000毫米长的缸筒坯料；

2、预处理：对缸筒坯料进行调质处理、并校直，保证缸筒坯料的硬度为HRC28～32，弯曲不大于3毫米；将预处理后的缸筒坯料的两端车出镗孔用工艺定位止口，焊接缸体外部构件；

3、粗镗：上专用机床进行粗镗内孔的加工，将缸筒坯料的一端止口夹持在专用机床的卡盘上，另一端止口装在专用机床缸筒托架的定位支撑端上，将粗镗刀装在专用机床的镗杆上按下列工艺要求进行推镗：切削速度70米/分钟，切削深度4毫米，进给量0.3毫米/转；

4、精镗：拆下粗镗刀，在镗杆上装上精镗刀继续在专用机床上按下列工艺要求进行推镗：切削速度90米/分钟，切削深度0.2毫米，进给量1.4毫米/转；

5、滚压：拆下精镗刀，在镗杆上装上滚子式滚压头继续在专用机床上按下列工艺要求进行滚压：滚子的圆柱面与两个端面之间圆滑过渡的过渡圆半径为2.8毫米；滚压速度90米/分钟，滚压深度0.05毫米，进给量1.4毫米/转，经滚压后完成缸筒内孔的加工。

上述方法所用的专用机床如图1、图2所示，采用普通车床改装而成，它有普通车床的电机及机械传动装置1、其内装有主轴的床头箱3，床头箱3的主轴所连接的卡盘4，装有导轨和驱动丝杆的床身11，床身11上装有控制进刀量的进给箱2，在床身11上通过导轨装有导向尾座9和溜板箱12。其中导向尾12座装在卡盘4与溜板箱12之间，溜板箱12的上端固定连接一根镗杆10，导向尾座9作为镗杆10稳定座，镗杆10穿过导向尾座9的通孔，在镗杆10的左端，即镗杆10位于导向尾座9与卡盘4之间的一端装有镗刀头8（在滚压工序中，该部为滚压头），在导向尾座9与卡盘4之间还装有缸筒托架6，缸筒托架6装在床身11的导轨上，缸筒托架6有三根具有向镗杆10轴心伸缩调节的支撑臂，每一根支撑臂的支撑端均装有滚轮7，镗杆10是一根中空的钢管，镗杆10位于溜板箱12的一端，即图中的右端通过阀门13与冷却液输出管14连通。

本缸筒镗孔的专用机床在使用时，先将缸筒5左端车出的外圆止口夹在卡盘4上，右端车出的外圆止口由缸筒托架6的3个滚轮7支撑和定位，调节进给箱2启动卡盘4带动缸筒5转动，通过丝杆驱动溜板箱12带动镗杆10伸入缸筒5的内孔中镗孔，打开阀门13将冷却液输出管14送出的冷却液通过镗杆10中的内孔向镗杆10的前端，即图1所示的左端输出冷却液对镗刀进行冷却并将缸筒5中的切削冲刷出来。

本实施例的滚压步骤所用的滚子式滚压头如图3所示，镗杆10、调节螺母22、轴承罩23、推力轴承24、滚子套25、承压体26、滚子27、滚子盖28和限位销29构成。其中镗杆10如图1所示装在专用机床上，镗杆10的外侧面设有螺纹，镗杆10的外侧面的螺纹上旋装有承压体26，承压体26是筒形体，它通过内螺纹与镗杆10的外螺纹连接，承压体26的外侧面为圆锥面，用于承担滚子27的压力；承压体26外套装有由滚子套25和滚子盖28连接构成的滚子架，在这个滚子架中设有六个外小内大，防止滚子27掉出的滚子孔，每个滚子孔内装有一个滚子27，滚子27是圆柱体，其圆柱面与两个端面之间圆滑过渡；在滚子架位于承压体26小端一端，即滚子套25的左端，装有推力轴承24，推力轴承24的另一端装有一个轴承罩23，轴承罩23的外壁套在滚子套25的左端外，在轴承罩23的另一端，即图3所示的左端有一个旋装在镗杆10螺纹上的调节螺母22。本缸筒内孔滚压头在使用时，承压体26与镗杆10之间穿装有限位销29，转动调节螺母22可以依次通过轴承罩23、推力轴承24、滚子套25、带动滚子27向图3中的右侧移动，滚子27向图中右侧移动的同时受承压体26的圆锥面的作用会向远离镗杆10轴芯线的方向变动，从而可以增大缸筒内孔的滚压直径；当整个缸筒内孔滚压完成后，取出限位销29，可让滚子27向向镗杆10轴芯线的方向变动而退出缸筒的挤压。

实施例2：制造缸径为160毫米，行程为1000毫米，压力为16MPa的自卸汽车举升油缸缸筒的工艺方法。

本实施例除粗镗、精镗和滚压加工的工艺参数与实施例1有区别外，其它部分与上述实施例1相同，粗镗、精镗和滚压加工的工艺参数是：

粗镗：切削速度80米/分钟，切削深度2毫米，进给量0.5毫米/转；

精镗：切削速度100米/分钟，切削深度0.5毫米，进给量1.3毫米/转；

滚压：滚子的圆柱面与两个端面之间圆滑过渡的过渡圆半径为3.5毫米；滚压速度100米/分钟；滚压深度0.1毫米；进给量1.3毫米/转。

Claims (1)

1.一种缸筒内孔的滚压方法，其特征在于：

它采用的滚子式滚压头包括有镗杆（10），承压体，装在所述承压体外（26）滚子架和装在该滚子架中的多个滚子（27），所述镗杆（10）外表面设有外螺纹，所述承压体（26）是通过内螺纹与所述镗杆（10）外螺纹连接的，外侧面为圆锥面的筒形体，所述承压体（26）与所述镗杆（10）之间装有限位销（29）；所述滚子（27）是圆柱体，其圆柱面与两个端面之间圆滑过渡；所述滚子架位于所述承压体（26）小端的端面通过推力轴承（24）与一个与该滚子架端头套装的轴承罩（23）连接，所述轴承罩（23）的另一端设有一个装在所述镗杆（10）上的调节螺母（22）；

滚压缸筒内孔是在专用机床加工完成：这种专用机床包括有向主轴提供旋转动力和调节主轴转动速度的床头箱（3），连接所述主轴，用于夹持缸筒一端的卡盘（4），装有导轨和驱动丝杆的床身（11），装在所述导轨上的导向尾座（9）和溜板箱（12），所述导向尾座（9）装在所述卡盘（4）与所述溜板箱（12）之间，所述溜板箱（12）的上面固定连接有一根穿过所述导向尾座（9）通孔中的镗杆（10），在所述导向尾座（9）与所述卡盘（4）之间还装有缸筒托架（6），所述缸筒托架（6）的支撑端装有用于支撑和定位缸筒另一端的滚轮（7）；

滚压缸筒内孔的步骤是：

第一步：将缸筒两端车出镗孔用工艺定位止口；

第二步：缸筒一端的工艺定位止口夹在所述专用机床的卡盘（4）上，另一端工艺定位止口架在所述专用机床的缸筒托架（6）支撑端的滚轮（7）上；

第三步：开动所述专用机床，用装在所述专用机床镗杆上的滚子式滚压头按下列工艺参数对缸筒内孔进行滚压：所述滚子的圆柱面与两个端面之间圆滑过渡的过渡圆半径R为2.8～3.5毫米；滚压速度90～100米/分钟，滚压深度0.06～0.1毫米，进给量1.3～1.4毫米/转。

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