CN105252226B - 一种破碎锤中缸体加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种破碎锤中缸体加工方法，属于破碎锤加工领域。本发明的一种破碎锤中缸体加工方法，其加工步骤为：先在镗床钻中心孔，然后采用具有倾斜角度的定位块使中缸体与镗床刀具主轴间存在倾斜角，进而加工出倾斜的进油孔；然后在与进油孔相对的一侧钻出通体螺栓孔，在中缸体另一端加工出盲孔；然后转到车床车中心孔，中心孔中加工的油槽侧面倾斜；再利用车床加工出阀孔，并在加工中心进行后续加工，经热处理、精加工后完成加工过程。本发明的加工方法，加工精度高，工序设置合理，而且简化了传统的中心孔加工方法，提高了加工精度和加工效率。

Description

一种破碎锤中缸体加工方法

技术领域

本发明涉及破碎锤加工技术领域，更具体地说，涉及一种破碎锤中缸体加工方法。

背景技术

破碎锤是一种以液压能作为动力的设备，以此来驱动位于液压缸上缸体内部的活塞进行往复运动，主要用于建筑施工中的破碎、拆除、开挖硬层等工作，通常安装在挖掘机、装载机或动力站上，具有冲击力大、使用方便、机动性好和效率高等优点。随着技术的发展，破碎锤在社会各行各业中的应用越来越广泛，从最初的用于矿山岩石工程的钻孔作业与大块岩石的二次破碎，发展到今天已经用于开挖隧道、拆除路桥和建筑物、破碎沥青和混凝土路面以及清除冶炼炉渣和进行水下作业等工作，由于其工作的灵活性及其对劳动生产率的提高所发挥的作用，越来越受到矿山和施工部门的重视，有着广泛的应用前景和巨大的市场需求量。

破碎锤中缸体作为破碎锤的一个重要部件，在破碎锤缸体加工时，需要对破碎锤中缸体阀孔及中心孔进行加工，而传统加工方法工序繁琐、加工精度低，导致破碎锤在使用时寿命低，难以满足生产使用需求。

中国专利号：ZL201310053938.5，授权公告日：2015年4月1日，发明创造名称为：能够防止破碎锤用液压缸中间缸体出现变形，该申请案公开了一种能够防止破碎锤用液压缸中间缸体出现变形的加工方法。其包括在数控机床上将中间缸体用原料进行多道机加工；在与阀孔位于同一侧的两个螺栓孔位置从上端向下钻两个盲孔并在盲孔内做防渗处理，而将处于阀孔对面的螺栓孔直接加工成通孔，同时在其上形成中心孔和阀孔；将坯件进行渗碳、淬火及回火处理；利用深孔钻床将两个盲孔继续加工直至形成通体螺栓孔；最后进行磨削处理而制成中间缸体等步骤。该方法主要是对螺栓通孔的加工顺序的改变以实现防止变形的目的，其他加工工序仍然采用传统的加工方法，效率低，有待改进。

中国专利申请号：200910064976.4，申请日：2009年5月21日，该申请案公开了一种内置阀式液压破碎锤油道孔内加工方法，是采用下述的步骤加工而成：a、将中缸体3个油道钻到要求尺寸；b、加工出活塞孔、换向孔；c、在需要加工横油道内孔处向油道孔方向打横油道孔。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有技术中中缸体加工精度低、工序繁杂的不足，提供了一种破碎锤中缸体加工方法，本发明的加工方法，加工精度高，工序设置合理，而且简化了传统的中心孔加工方法，提高了加工精度和加工效率。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种破碎锤中缸体加工方法，所述的加工方法包括按顺序进行的下列步骤：

1)加工出中缸体毛坯外侧面到要求尺寸，然后把中缸体毛坯固定在镗床工作台上，中缸体与镗床刀具主轴平行，钻中心孔；

2)在镗床工作台的基准块上放置定位块，中缸体侧面与定位块外侧面贴合，夹紧固定，使中缸体与镗床刀具主轴有倾斜角度α，且远离镗床刀具的一端偏离刀具主轴方向较远；然后加工进油孔到要求尺寸；

3)在中缸体上与进油孔相对的一侧加工通体螺栓孔，加工时，先从与进油孔位置相同的一端面加工至1/2深度，然后把中缸体掉头，从另一侧将该通体螺栓孔加工完成；然后在与进油孔相对的一面加工盲孔，该盲孔为通体螺栓孔长度的0.2倍；

4)在车床上车中心孔，刀具的刀头角度为55°，加工主偏角为93°；

5)采用车阀孔工装把中缸体固定在底盘上，然后在底盘上增加配重块，并配合使用配重调节孔进行平衡调节，使阀孔的中心与车床主轴中心重合，开始加工，留2mm余量；然后到数控加工中心加工阀孔内的中心阶面孔；

6)加工完成其余部分加工后，进行渗碳、淬火及回火热处理；

7)利用深孔钻把盲孔继续加工至形成通体螺栓孔；然后经车沟槽、镗阀孔处理后磨削，完成加工。

作为本发明更进一步的改进，所述的步骤1)、2)、3)均在水平设置的镗床工作台上进行，镗床工作台上固定有基准块以及与基准块相配合用于夹紧工件的固定基座，镗床工作台上还设有定位块和挡板，定位块和挡板的侧面倾斜角为α，用于倾斜固定中缸体。

作为本发明更进一步的改进，所述车阀孔工装包括底盘、配重块、卡盘支座和紧固螺栓，所述卡盘支座通过螺栓固定在底盘上，紧固螺栓与卡盘支座螺纹连接，四块卡盘支座相配合用于夹紧待加工中缸体；所述配重块对称设置在底盘两侧，该配重块为扇形，且配重块的扇形中心与底盘中心重合。

作为本发明更进一步的改进，所述配重块上开设有间隔设置的配重调节孔，在配重调节孔中卡接配重杆以调整该装置的静平衡。

作为本发明更进一步的改进，步骤6)的热处理工艺中，在860～930℃条件下把中缸体放入炉内，按每分钟120滴的速度滴加甲醇溶液，持续1.8～2.5小时；然后停止滴加甲醇；开启煤油滴加管，按每分钟180滴的速度滴加4～5小时，停止滴加煤油；保温3～5小时后淬火处理，然后在200℃下保温8小时回火处理。

作为本发明更进一步的改进，步骤7)中车沟槽所用刀具为刀头角度55°，加工主偏角为93°。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本发明的一种破碎锤中缸体加工方法，将中缸体水平固定，并利用具有倾斜面的定位块调整加工角度，固定方法简单，便于加工；在初始阶段加工的进油孔、通体螺栓孔和盲孔分布在中心孔四周，不但能够减小切削热对加工中缸体的变形影响，在热处理时能够使组织均匀变化，减少热应力；将进油孔、中心孔和通体螺栓孔在同一平台加工，减少了工件搬运过程，连贯性好；

(2)本发明的一种破碎锤中缸体加工方法，通过增减配重块的方式调整装置的静平衡，当细小变化难以通过配重块调整时，可以在配重调节孔中卡接配重杆进行微调，以确保配重块的静平衡，减少对加工的精度影响，提高了加工精度；

(3)本发明的一种破碎锤中缸体加工方法，采用刀具的刀头角度为55°，加工主偏角为93°，依次加工中心孔，形成具有倾角的油槽，一道工序便可完成中心空中油槽的加工，大大节省了加工时间，减少了加工成本，而且不会影响中缸体的使用性能。

附图说明

图1为本发明加工的中缸体的剖面结构示意图；

图2为本发明中镗床固定装置的结构示意图；

图3为本发明中通体螺栓孔与盲孔的位置示意图；

图4为本发明中车阀孔工装的使用状态示意图；

图5为图4的侧视结构示意图。

示意图中的标号说明：1、中缸体；11、进油孔；12、阀孔；13、中心孔；131、阀孔油槽；132、中部油槽；14、通体螺栓孔；15、盲孔；21、镗床工作台；22、基准块；23、定位块；24、固定基座；25、挡板；31、底盘；32、配重块；321、配重调节孔；33、卡盘支座；34、紧固螺栓。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。

实施例1

结合图1～图5，本实施例的一种破碎锤中缸体加工方法，所述的加工方法包括按顺序进行的下列步骤：

1)加工出中缸体1毛坯外侧面到要求尺寸，然后把中缸体1毛坯固定在镗床工作台21上，中缸体1与镗床刀具主轴平行，钻中心孔13。

参看图2，镗床工作台21水平设置，在镗床工作台21一侧固定有基准块22，基准块22的内侧面为基准面，在镗床工作台21另一侧平行设有固定基座24，固定基座24上螺纹连接有螺栓，使用时把中缸体1贴住基准块22的基准面定位，在固定基座24一侧放置夹板，然后拧紧螺栓顶住夹板，使中缸体1被固定在基准块22与固定基座24之间。固定后的中缸体1与镗床刀具主轴平行，然后调整主轴位置可进行钻孔加工。

镗床工作台21上还设有定位块23和挡板25，定位块23和挡板25的侧面倾斜角为α，用于后续加工中倾斜固定中缸体1。

2)步骤1)中的中心孔13加工只是钻出通孔，方便后续车削加工，步骤1)完毕后，松开螺栓，在镗床工作台21的基准块22上放置定位块23，中缸体1侧面与定位块23外侧面贴合，在中缸体1另一侧放置挡板25，定位块23和挡板25的倾斜面均朝向中缸体1，然后拧紧螺栓夹紧固定，使中缸体1与镗床刀具主轴有倾斜角度α，且基准块22远离镗床刀具的一端偏离刀具主轴方向较远，从上方用压板压紧固定，然后加工进油孔11到要求尺寸，加工出的进油孔11与中心孔13的主轴间形成α夹角，该夹角为所需的进油孔11的倾斜角度。

普通加工方法多是采用竖直固定方法加工进油孔，不但难以固定，加工时需要不断的更换加工平台，角度难以调整，常常会因重力及加工时的震动而产生较大偏差，需要不断的调整定位，导致工序繁琐。采用本发明方法可直接进行进油孔11的加工，改变了传统思维，利用水平固定以稳住重心，减少加工过程中的震动，装夹固定操作方便，原理简单，工序合理，在加工工时和劳动强度上得到有效改善。

3)步骤2)加工过程完成后，取下定位块23和挡板25，再次利用步骤1)中的装夹方法将中缸体1固定，开始加工通体螺栓孔。

加工进油孔11时中缸体1偏向进油孔11一侧存在切削应力，为了减小切削应力对加工精度的影响，先在中缸体1上与进油孔11相对的一侧加工通体螺栓孔14。加工时，先从与进油孔11位置相同的一端面加工至1/2深度，该加工只需进行简单的装夹调整，无需其他操作；下侧的两个通体螺栓孔14加工完成后，把中缸体1掉头，从另一端将该通体螺栓孔14加工完成。然后在与进油孔11相对的一面加工盲孔15，即在中缸体1上与进油孔11的开口相对的一端进行加工，如图3所示，该盲孔15的加工深度为通体螺栓孔14长度的0.2倍。

这种加工方法下，中心孔13四周的壁厚较为均匀，不但能够减小切削应力，在后续热处理时能够减小热应力，防止中缸体1发生变形，有助于加工精度的提高。

此外，采用上述的加工方法，中心孔13、进油孔11、通体螺栓孔14及盲孔15在一个工作平台上加工完成，避免了不必要的吊装搬运，减少了整体的加工工时，提高了加工效率；从中心孔13到进油孔11，再到通体螺栓孔14及盲孔15的加工，形成一个完整的加工过程，各环节间联系紧密，在耗时、结构、切削应力等方面均得到优化，从各个环节的有机结合使加工质量得到提高。

4)步骤3)完成后，可进行锯台阶面加工，即图1中左侧的阶面，然后在车床上加工中心孔13。普通的中心孔13中的各种油槽多是直型油槽，即侧边与中心轴垂直，加工时需要正反两道工序加工出油槽两侧的侧边，需要多次换刀，而且由于一些刀具切削阻力较大，无法实现一次通车，加工的内表面质量差，对于液压产品而言，无法满足光洁度要求，需要在后续加工中进行大量的打磨抛光处理。而在本实施例中，采用的油槽的侧边为倾斜结构，如图1中的阀孔油槽131和中部油槽132，加工该油槽所使用的刀具的刀头角度为55°，加工主偏角为93°，由于不需要换刀，加工的内表面光洁度高，可一次通车完成加工，圆角过渡，加工表面无尖角毛刺，提高了产品的综合性能。

5)采用车阀孔工装把中缸体1固定在底盘31上，调整静平衡后加工阀孔12。

阀孔12位于中缸体1的一侧，与进油孔11连通，由于其结构的特殊性，多是在卧式加工中心上镗铣完成，但镗铣刀价格昂贵，加工后毛刺较多，不易清根，因此本实施例采用车床进行加工，但由于阀孔12不在中缸体1的中心位置，无法利用刀具加工，即便被放置到中心位置，转动惯量偏离中心轴较大，加工后孔的同轴度较差，这也是本发明所要克服的一个难点。

参看图4和图5，所采用的车阀孔工装包括底盘31、配重块32、卡盘支座33和紧固螺栓34，底盘31的中心与车床主轴中心重合，所述卡盘支座33通过螺栓固定在底盘31上，紧固螺栓34与卡盘支座33螺纹连接，四块卡盘支座33相配合用于夹紧待加工中缸体1，使阀孔12的中心与车床主轴中心重合。所述配重块32对称设置在底盘31两侧，配重块32分为不同重量的规格，以便于调整使用。为了使配重块32能够平衡中缸体1的偏心重力，把配重块32设为扇形，且配重块32的扇形中心与底盘31中心重合。固定好配重块32后，选定一个参考点，拨动中缸体1转动，观测参考点位置，经过多次对比判断是否达到静平衡。达到静平衡时，参考点可在任意位置停住。

进一步地，通过配重块32可以实现整体的相对平衡，当不能够通过配重块32进行调整时，需要进行局部微调。因此，本实施例在配重块32上开设有间隔设置的配重调节孔321，配重调节孔321关于配重块32的中截面对称分布，可以配重调节孔321中卡接配重杆，通过观测选择配重杆的安放位置，实现局部微调，使整体达到静平衡，保证加工的稳定性。由于加工时工件的旋转稳定性对加工精度的影响较大，因此，通过局部微调使中缸体1处于静平衡对加工精度的影响至关重要。这种方式加工成本低，而且车削后表面光洁度较高，毛刺少，加工后的孔径同轴度满足要求，有助于加工质量的提高。调节好后开始加工，留2mm余量；然后到数控加工中心加工阀孔12内的中心阶面孔。

6)加工完成其余部分加工后，进行渗碳、淬火及回火热处理。

在930℃条件下把中缸体1放入炉内，保温半小时后按每分钟120滴的速度滴加甲醇溶液，持续2小时，停止滴加甲醇；开启煤油滴加管，按每分钟180滴的速度滴加4小时，停止滴加煤油；保温3小时后淬火处理，然后在200℃下保温8小时回火处理，其中每滴甲醛或煤油的体积约为0.05毫升。热处理过程中中心孔13四周壁厚相对均匀，热应力较小，减小了中缸体1的变形，提高了加工精度。

7)利用深孔钻把盲孔15继续加工至形成通体螺栓孔；然后经车沟槽、镗阀孔处理后磨削，车沟槽的刀具与步骤4)中使用刀具相同，刀头角度为55°，加工主偏角为93°，完成加工。

本发明的加工方法，工序设置合理，节省了加工时间，通过各个加工环节的有机组合，提高了加工精度，减小了加工过程中的切削应力和热应力，而且简化了传统的中心孔加工方法，提高了加工精度和加工效率。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种破碎锤中缸体加工方法，其特征在于：所述的加工方法包括按顺序进行的下列步骤：

1)加工出中缸体(1)毛坯外侧面到要求尺寸，然后把中缸体(1)毛坯固定在镗床工作台(21)上，中缸体(1)与镗床刀具主轴平行，钻中心孔(13)；

2)在镗床工作台(21)的基准块(22)上放置定位块(23)，中缸体(1)侧面与定位块(23)外侧面贴合，夹紧固定，使中缸体(1)与镗床刀具主轴有倾斜角度α，且远离镗床刀具的一端偏离刀具主轴方向较远；然后加工进油孔(11)到要求尺寸；

3)在中缸体(1)上与进油孔(11)相对的一侧加工通体螺栓孔(14)，加工时，先从与进油孔(11)位置相同的一端面加工至1/2深度，然后把中缸体(1)掉头，从另一侧将该通体螺栓孔(14)加工完成；然后在与进油孔(11)相对的一面加工盲孔(15)，该盲孔(15)为通体螺栓孔(14)长度的0.2倍；

4)在车床上车中心孔(13)，刀具的刀头角度为55°，加工主偏角为93°；

5)采用车阀孔工装把中缸体(1)固定在底盘(31)上，然后在底盘(31)上增加配重块(32)，并配合使用配重调节孔(321)进行平衡调节，使阀孔(12)的中心与车床主轴中心重合，开始加工，留2mm余量；然后到数控加工中心加工阀孔(12)内的中心阶面孔；

6)加工完成其余部分加工后，进行渗碳、淬火及回火热处理；

7)利用深孔钻把盲孔(15)继续加工至形成通体螺栓孔；然后经车沟槽、镗阀孔处理后磨削，完成加工。

2.根据权利要求1所述的一种破碎锤中缸体加工方法，其特征在于：所述的步骤1)、2)、3)均在水平设置的镗床工作台(21)上进行，镗床工作台(21)上固定有基准块(22)以及与基准块(22)相配合用于夹紧工件的固定基座(24)，镗床工作台(21)上还设有定位块(23)和挡板(25)，定位块(23)和挡板(25)的侧面倾斜角为α，用于倾斜固定中缸体(1)。

3.根据权利要求1所述的一种破碎锤中缸体加工方法，其特征在于：所述车阀孔工装包括底盘(31)、配重块(32)、卡盘支座(33)和紧固螺栓(34)，所述卡盘支座(33)通过螺栓固定在底盘(31)上，紧固螺栓(34)与卡盘支座(33)螺纹连接，四块卡盘支座(33)相配合用于夹紧待加工中缸体(1)；所述配重块(32)对称设置在底盘(31)两侧，该配重块(32)为扇形，且配重块(32)的扇形中心与底盘(31)中心重合。

4.根据权利要求3所述的一种破碎锤中缸体加工方法，其特征在于：所述配重块(32)上开设有间隔设置的配重调节孔(321)，在配重调节孔(321)中卡接配重杆以调整该装置的静平衡。

5.根据权利要求1所述的一种破碎锤中缸体加工方法，其特征在于：步骤6)的热处理工艺中，在860～930℃条件下把中缸体(1)放入炉内，按每分钟120滴的速度滴加甲醇溶液，持续1.8～2.5小时；然后停止滴加甲醇；开启煤油滴加管，按每分钟180滴的速度滴加4～5小时，停止滴加煤油；保温3～5小时后淬火处理，然后在200℃下保温8小时回火处理。

6.根据权利要求1所述的一种破碎锤中缸体加工方法，其特征在于：步骤7)中车沟槽所用刀具为刀头角度55°，加工主偏角为93°。