CN108044318B - 一种薄壁、深孔气缸套的机械加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种薄壁、深孔气缸套的机械加工工艺，包括如下步骤：先进行半精车工序，具体为：依次半精车气缸套外圆、两端面、内孔；利用弹性套撑大端内孔，配合车床中心架，精车内孔，精修小端端面；去车床中心架，在小端内孔处加装顶头工装，使用顶尖顶住顶头工装，精车缸套外圆；利用抛光装置抛光外圆、内孔。本发明使用弹性套装夹工装，既可以保证增强刚性，同时又要保证卡盘对工件的夹持力保持一致；为了满足外圆粗糙度的要求，专门设计了一套抛光装置，利用电机驱动，设计专用的抛光装置用来安装砂轮，对外圆、内孔进行抛光。此加工工艺工效高、制造成本低、产品精度高，废品率低。

Description

一种薄壁、深孔气缸套的机械加工工艺

技术领域

本发明涉及一种气缸套的加工工艺，尤其涉及一种薄壁、深孔气缸套的机械加工工艺。

背景技术

随着天然气压缩机气缸镶缸套结构应用越来越普遍，缸套具有薄壁、深孔、精度高及耐磨和可更换等特点，缸套与外圆同轴度保证及内孔镜面精加工是加工中的难点，气缸套壁厚 20mm，长度达640mm，加之又是铸铁材质，变形大。行业中原先的工艺已经不能适应目前铸铁薄壁气缸套的加工了，原先的加工工艺废品率达到50％左右，成品率很低，生产成本相当高。国内行业中，薄壁缸套的加工工艺普遍为：劈两端面→粗镗内孔→粗车外圆→切总长、车两端定位→半精铰内孔→半精车外圆→精镗内孔→精车支承肩→精车外圆→粗磨外圆→精磨外圆→粗珩磨内孔→平台网纹珩磨内孔→内孔抛光。原来需要14工艺，工艺次数多，不仅造成了积累误差增多，而且由于内孔多次受涨套的涨紧，使缸套外圆和内孔同时向外增大，缸套变形量大，废品率高，产品质量低，制造成本高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足提供一种提高加工精度的薄壁、深孔气缸套的机械加工工艺。

本发明所采用的技术方案为：一种薄壁、深孔气缸套的机械加工工艺，其特征在于：包括如下步骤：

S1、先进行半精车工序，具体为：依次半精车气缸套外圆、两端面、内孔；

S2、线切割阀孔锥面；

S3、利用弹性套撑大端内孔，配合车床中心架，精车内孔，精修小端端面；

S4、去车床中心架，在小端内孔处加装顶头工装，使用顶尖顶住顶头工装，精车缸套外圆；

S5、利用抛光装置抛光外圆；

S6、利用抛光装置抛光内孔。

按上述技术方案，所述抛光装置包括底座，在底座上安设有电机，所述电机的输出轴与芯轴相连，在所述芯轴上套装有磨削盘，所述磨削盘通过压板压装在芯轴上，并通过紧固件紧固。

按上述技术方案，所述底座的上端面为平面状，用于定位安装电机，下端设有向下凸的凸缘，使所述底座的纵截面呈T型状，所述底座的凸缘用于与机床的刀架相配置。

按上述技术方案，在抛光外圆时，还安设有可拆卸式防护罩，所述可拆卸式防护罩安设在底座上。

按上述技术方案，所述可拆卸式防护罩为半圆柱状。

按上述技术方案，所述芯轴为空心轴，在芯轴上设有轴肩，用于对磨削盘进行限位。

按上述技术方案，所述压板为盘形，在压板的中心设有通孔，所述紧固件包括螺栓、螺母，所述螺栓伸入芯轴内孔内，并与芯轴固定，所述压板通过螺母压紧。

按上述技术方案，所述螺栓与芯轴内孔通过焊接固定。

按上述技术方案，所述弹性套为环形套，在环形套的内壁设有多个弧形凹槽，用于增加弹性套的柔性，能更加紧密贴合缸套内孔。

按上述技术方案，所述顶头工装包括本体，在本体外设有台阶面，内设有锥形孔，所述锥形孔的孔径外大内小。

按上述技术方案，步骤S3中，精车缸套内孔时采用平衡刀杆，所述平衡刀杆包括刀杆本体，在刀杆本体的尾端通过螺柱安装有多个平衡块，各个平衡块依次穿插在螺柱上。

本发明所取得的有益效果为：

1、本工艺使用弹性套装夹工装，既可以保证增强刚性，同时又要保证卡盘对工件的夹持力保持一致；车削内孔时需要从刀杆本身减少加工时产生的振颤而设计了平衡刀杆；为了满足外圆粗糙度的要求，专门设计了一套抛光装置，利用电机驱动，设计专用的抛光装置用来安装砂轮，采用车刀压紧方式设计抛光装置的夹持部分，组装成形后用于在车床上对外圆进行抛光。此加工工艺工效高、制造成本低、产品精度高，废品率低。

2、本发明所使用的抛光装置结构简单、制作方便，使用时，将其底座与机床的刀架相连接，在气缸缸套加工完成后，无需从机床拆下气缸缸套即可进行内孔、外圆抛光，提高了工件加工精度，并且不需再单独购置桁磨设备及工装，降低设备、工装成本。

附图说明

图1-图3为本发明在加工过程中的状态示意图。

图4为本发明中弹性套的正视图。

图5为本发明中弹性套的侧视图。

图6为本发明的顶头工装的主剖视图。

图7为本发明的顶头工装的俯视图。

图8为本发明中的平衡刀杆的结构示意图。

图9为本发明中抛光装置的结构图。

图10为图9的P向视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

本实施例提供了一种薄壁、深孔气缸套的机械加工工艺，包括如下步骤：

S1、如图1所示，先进行半精车工序，具体为：依次半精车气缸套外圆103、两端面101,102、内孔104；

S2、线切割阀孔锥面105；

S3、如图2所示，利用弹性套2撑大端内孔201，配合车床中心架，精车内孔，再精修小端端面102；

S4、去车床中心架，在小端内孔处加装顶头工装3，使用顶尖顶住顶头工装，精车缸套外圆，如图3所示；

S5、钻观测孔106及油孔107；

S6、利用抛光装置抛光外圆；

S7、利用抛光装置抛光内孔104。

上述工艺中，如图4、5所示，所述弹性套2为环形套，在环形套的内壁设有多个弧形凹槽，用于增加弹性套的柔性，能更加紧密贴合缸套内孔，环形套的外壁201与缸套内孔相配置。如图6、7所示，所述顶头工装包括本体3，在本体外设有台阶面301，内设有锥形孔，所述锥形孔的孔径外大内小。

本实施例中，步骤S3中，精车缸套内孔时采用平衡刀杆4，其结构图如图所示，(提供平衡刀杆的结构图)所述平衡刀杆包括刀杆本体401，在刀杆本体401的尾端通过螺柱402安装有多个平衡块403，各个平衡块403依次穿插在螺柱402上，车削内孔时，通过从平衡刀杆本身减少加工时产生的振颤。

如图8、9所示，所述抛光装置包括底座13，所述底座13的上端面为平面状，在底座13的上端面安设有电机12，在底座13下端设有向下凸的凸缘，使所述底座13的纵截面呈 T型状，所述底座的凸缘用于与机床的刀架相配置。所述电机12的输出轴与芯轴11相连，所述芯轴11为空心轴，在芯轴上设有轴肩，用于对磨削盘进行限位，在所述芯轴11上套装有平型纱布磨削盘10，所述磨削盘10通过压板8压装在芯轴11上，并通过紧固件紧固。所述压板8为盘形，在压板8的中心设有通孔，所述紧固件包括螺栓5、螺母6、垫片7，所述螺栓5伸入芯轴11内孔内，并与芯轴通过焊接固定，压板通过螺母6及垫片7压紧。

安装时，先将电机12与底座13安装成一体，在将螺栓5与芯轴11组焊，热装入电机12的输出轴轴头，在将磨削盘10装上，盖上压板8、垫片7，拧紧螺母6后整体吊装，安装在机床的刀架上，待加工工件夹持在机床上。在使用时，控制电机12开启，电机12带动磨削盘10旋转，机床带动工件旋转，即可完成气缸套外圆、内孔的抛光。在抛光外圆时，需在底座上安装半圆柱状可拆卸式防护罩9。

Claims (5)

1.一种薄壁、深孔气缸套的机械加工工艺，其特征在于：包括如下步骤：

S1、先进行半精车工序，具体为：依次半精车气缸套外圆、两端面、内孔；

S2、线切割阀孔锥面；

S3、利用弹性套撑大端内孔，配合车床中心架，精车内孔，精修小端端面，精车缸套内孔时采用平衡刀杆，所述平衡刀杆包括刀杆本体，在刀杆本体的尾端通过螺柱安装有多个平衡块，各个平衡块依次穿插在螺柱上，所述弹性套为环形套，在环形套的内壁设有多个弧形凹槽；

S4、去车床中心架，在小端内孔处加装顶头工装，使用顶尖顶住顶头工装，精车缸套外圆，所述顶头工装包括本体，在本体外设有台阶面，内设有锥形孔，所述锥形孔的孔径外大内小；

S5、利用抛光装置抛光外圆；所述抛光装置包括底座，在底座上安设有电机，所述电机的输出轴与芯轴相连，在所述芯轴上套装有磨削盘，所述磨削盘通过压板压装在芯轴上，并通过紧固件紧固，所述底座的上端面为平面状，用于定位安装电机，下端设有向下凸的凸缘，使所述底座的纵截面呈T型状，所述底座的凸缘用于与机床的刀架相配置，

S6、利用抛光装置抛光内孔。

2.根据权利要求1所述的薄壁、深孔气缸套的机械加工工艺，其特征在于：在抛光外圆时，还安设有可拆卸式防护罩，所述可拆卸式防护罩安设在底座上。

3.根据权利要求2所述的薄壁、深孔气缸套的机械加工工艺，其特征在于：所述可拆卸式防护罩为半圆柱状。

4.根据权利要求1所述的薄壁、深孔气缸套的机械加工工艺，其特征在于：所述芯轴为空心轴，在芯轴上设有轴肩，用于对磨削盘进行限位。

5.根据权利要求4所述的薄壁、深孔气缸套的机械加工工艺，其特征在于：所述压板为盘形，在压板的中心设有通孔，所述紧固件包括螺栓、螺母，所述螺栓伸入芯轴内孔内，并与芯轴固定，所述压板通过螺母压紧。

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