CN109877543A - 一种液压缸缸体的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种液压缸缸体的加工方法，包括如下步骤：步骤S01、无缝钢管下料；步骤S02、去除黑皮；步骤S03、冷拉成型；步骤S04、内孔研磨；步骤S05、定尺切断，并去除内孔毛刺；步骤S06、复合车削加工中心加工，通过一次上料装夹完成对钢管工件的车、铣、钻加工；步骤S07、防锈处理。本发明液压缸缸体的加工方法将多道机加工工序合并成复合加工中心一道工序进行加工完成，能够大大缩短产品的制造周期，同时减少了工件的多次装夹和搬运转移的过程，降低了工人劳动强度，缩短了产品流转时间，减少了重复定位过程，提高了产品的精度。
Description
技术领域
本发明涉及一种加工方法，特别涉及一种液压缸缸体的加工方法。
背景技术
液压缸是将液压能转变为机械能的、做直线往复运动(或摆动运动)的液压执行元件，它结构简单、工作可靠。用它来实现往复运动时，可免去减速装置，并且没有传动间隙，运动平稳，因此在各种机械的液压系统中得到广泛应用。液压缸缸体作为液压缸的主要部件，其加工质量的好坏直接影响整个产品的寿命和可靠性。缸筒加工要求高，对同轴度、耐磨性要求严格。传统的液压缸缸体加工工艺一般为：无缝钢管下料→冷拉成型→内孔珩磨→锯床切断→仪表车倒角→车支撑带→车左端→车右端→加工中心铣锪孔平面→摇臂钻钻孔→去除毛刺→防锈→装配。整个机加工工艺流程中各工序生产工时不平衡，容易造成库存的挤压，又会造成总体产能的低下，无法提升整体的生产效率；工件需要多次装夹和流转，影响加工精度。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是提供一种生产效率高、可降低用人成本、可提升生产库存周转率的液压缸缸体的加工方法。
(二)技术方案
为解决上述技术问题，本发明提供一种液压缸缸体的加工方法，包括如下步骤：
步骤S01、无缝钢管下料，使用通用锯床从标准无缝钢管上锯下冷拔需要的长度；
步骤S02、去除黑皮，通过抛光工艺去除无缝钢管内外圆上的黑皮；通过去除黑皮处理，可以消除因产品表面不良而导致的报废问题；
步骤S03、冷拉成型，使用冷拔机床把抛光后的钢管工件冷拔至定制的内外圆直径；
步骤S04、内孔研磨，对冷拔过的钢管工件进行内孔尺寸的精加工，达到所需要的精度尺寸；
步骤S05、定尺切断，在大管径数控车床上安装两个弹性中心架，将研磨过的钢管工件夹持在数控车床上，通过所述弹性中心架对钢管工件进行扶持，按规定的尺寸对钢管工件进行切断，并去除内孔毛刺；
步骤S06、复合车削加工中心加工，通过一次上料装夹完成对钢管工件的车、铣、钻加工；在复合车削加工中心对称安装左液压中心架和右液压中心架，将定尺切断后的钢管工件装夹在复合车削加工中心的左右两个主轴的内撑夹头上，在钢管工件上车削出左支撑带和右支撑带；所述左液压中心架扶持接触钢管工件的左支撑带，移出左端的主轴及其内撑夹头，加工钢管工件的左端倒角；所述右液压中心架扶持接触钢管工件的右支撑带，左端的主轴及其内撑夹头重新夹持住钢管工件的左端，移出右端的主轴及其内撑夹头，然后车削加工钢管工件的右端装配孔；左端的主轴停止转动，铣削油孔平面以及钻铣油孔，最后对钢管工件进行去毛刺锐边；
步骤S07、防锈处理；对加工完成后的钢管工件进行清洗、防锈、风干处理，获得成品工件。
传统的液压缸缸体加工时需要经过数控车、加工中心、摇臂钻等多个机加工工序，费时费力，需要对工件进行多次装卸流转搬运，影响加工精度和加工效率。本技术方案通过机加工工艺改善，将多道机加工工序合并成复合加工中心一道工序进行一次加工完成，能够大大缩短产品的制造周期，同时减少了工件的多次装夹和搬运转移的过程，降低了工人劳动强度，缩短了产品流转时间，减少了重复定位过程，提高了产品的精度。
进一步的，在所述步骤S05中，使用大通径精密数控管车床，对外径24～360mm，外径公差控制0.2mm以内，内孔直径尺寸21～300mm的钢管工件，按252～3502mm的长度范围进行切断，保证长度公差控制在0.5mm以内，两端面与精密珩磨过的内孔的切割后的垂直度控制在0.2mm以内；在切断的时候，需要预先安装弹性中心架，保证切断的工件始终都处于扶持状态，避免切断以后直接掉落，导致碰伤，同时使用弹性中心架，也可以减少产品在更换型号时的调试时间。切断的时候，切断转速根据外径大小控制在200～250rpm；进给率控制在0.03～0.2mm/min，通过进给速度快慢的精确设定，确保切断以后内孔无毛刺；同时确保切断的毛坯长度单面保证余量在0.8～1mm之间。
进一步的，两个主轴夹紧工件的内撑夹头，收缩以后的直径需比内撑定尺切断后的钢管工件内径小1.8～2.5mm，撑开以后的直径需比定尺切断后的钢管工件内径大0.05～0.1mm，满足装夹需要。两个主轴内撑夹紧工件的长度，在2到3倍的内撑直径之间。
进一步的，所述左液压中心架一侧安装有左支撑架，所述右液压中心架一侧安装有右支撑架，所述左支撑架和所述右支撑架的支撑中心线高度低于两个主轴的中心线0.8～1mm，水平方向跳动误差控制在0.1mm以内；两个液压中心架的可支撑直径为20～370mm。
进一步的，在所述步骤S03中，研磨后的钢管工件的内径公差在0.05mm以内，圆度公差在0.03mm以内；在所述步骤S05中，按252～3502mm的长度范围对研磨后的钢管工件进行切断，保证长度公差控制在0.5mm以内；切断转速根据管径大小控制在70～1000rpm，进给率控制在0.03～0.2mm/min；切断后的钢管工件两个端面切面与其内孔的垂直度控制在0.2mm以内；在所述步骤S06中，左侧的主轴内撑夹头在夹持钢管工件后还留有一避位空间，以便内孔刀具加工所述左端倒角；所述避位空间的距离为长度125～135mm。
进一步的，在所述步骤S06中，所述左支撑带和所述右支撑带的宽度为40～50mm，深度为0.4～0.8mm，两个主轴的同步转速根据钢管工件的管径大小控制在150～2500rpm，进给率控制在0.03～0.2mm/min，两个支撑带的外径与钢管工件内孔的同轴度为0.015mm，保证所有加工位置没有超过0.02mm的毛刺以及其它锐边；所述左液压中心架和所述右液压中心架在夹持接触钢管工件时，钢管工件两端的内径跳动控制在0.02mm以内。
进一步的，在所述步骤S06中，先将定尺切断后的钢管工件放置在所述左支撑架和所述右支撑架上，再通过右端的主轴移动将其推入到准确位置，确保钢管工件的左端面距离卡盘的干涉面距离在120～125mm之间，然后通过左右两个主轴的内撑夹头对钢管工件进行夹持。
进一步的，所述油孔平面通过硬质合金铣刀铣削而成，所述油孔平面直径为20～45mm，公差为±0.1mm，深度为0.3～3mm，铣刀转速根据管径大小控制在2500～3500rpm；进给率控制在0.03～0.25mm/min，加工表面粗糙度Ra0.8到Ra1.6之间。
进一步的，所述油孔通过硬质合金钻头钻削而成，所述油孔直径为8～30mm，公差为±0.1mm，钻头转速根据管径大小控制在500～3500rpm；进给率控制在0.03～0.25mm/min，加工表面粗糙度Ra0.8到Ra1.6之间。
进一步的，加工所述右端装配孔时，主轴同步转速根据管径大小控制在160～3000rpm；进给率控制在0.03～0.25mm/min，表面粗糙度Ra0.4～Ra0.8，保证所有加工位置没有超过0.02mm的毛刺以及其它锐边。
进一步的，采用弹性双面倒角刀对所述油孔进行双面倒角，倒角刀转速200～450rpm；进给率控制在0.03～0.25mm/min；加工表面粗糙度为Ra0.8～Ra1.6，一次性完成正反两面的倒角，保证所有加工位置没有超过0.02mm的毛刺以及其它锐边。
进一步的，在所述步骤S07中，对加工完成后的钢管工件进行全面的清洁；钢管工件整体浸入经25μm滤纸过滤的快干型防锈水；平放在直径60cm的强力排风扇正前方30mm的通风口处风干1小时；确保工件处于温度不超过60℃、湿度不超过70％的环境下，在未来365天内产品质量不会发生变化。
(三)有益效果
本发明液压缸缸体的加工方法通过机加工工艺改善，将多道机加工工序合并成复合加工中心一道工序进行一次加工完成，能够大大缩短产品的制造周期，同时减少了工件的多次装夹和搬运转移的过程，降低了工人劳动强度，缩短了产品流转时间，减少了重复定位过程，提高了产品的精度。
附图说明
图1为本发明中液压缸缸体定尺切断后的结构示意图；
图2为本发明中液压缸缸体成品的结构示意图；
图3为本发明中液压中心架和支撑架的爆炸图；
图4为本发明液压缸缸体的加工方法的流程示意图；
图5为本发明液压缸缸体的加工方法复合车削加工中心加工时的流程示意图；
其中：1为左液压中心架、2为右液压中心架、3为左支撑带、4为右支撑带、5为左端倒角、6为右端装配孔、7为油孔平面、8为油孔、9为左支撑架、10为右支撑架。
具体实施方式
参阅图1～图5，本发明提供一种液压缸缸体的加工方法，包括如下步骤：
步骤S01、无缝钢管下料，使用通用锯床从标准无缝钢管上锯下冷拔需要的长度；
步骤S02、去除黑皮，通过抛光工艺去除无缝钢管内外圆上的黑皮；通过去除黑皮处理，可以消除因产品表面不良而导致的报废问题；
步骤S03、冷拉成型，使用冷拔机床把抛光后的钢管工件冷拔至定制的内外圆直径；
步骤S04、内孔研磨，对冷拔过的钢管工件进行内孔尺寸的精加工，达到所需要的精度尺寸；
步骤S05、定尺切断，在大管径数控车床上安装两个弹性中心架，将研磨过的钢管工件夹持在数控车床上，通过弹性中心架对钢管工件进行扶持，按规定的尺寸对钢管工件进行切断，并去除内孔毛刺；
步骤S06、复合车削加工中心加工，通过一次上料装夹完成对钢管工件的车、铣、钻加工；在复合车削加工中心对称安装左液压中心架1和右液压中心架2，将定尺切断后的钢管工件装夹在复合车削加工中心的左右两个主轴的内撑夹头上，在钢管工件上车削出左支撑带3和右支撑带4；左液压中心架1扶持接触钢管工件的左支撑带3，移出左端的主轴及其内撑夹头，加工钢管工件的左端倒角5；右液压中心架2扶持接触钢管工件的右支撑带4，左端的主轴及其内撑夹头重新夹持住钢管工件的左端，移出右端的主轴及其内撑夹头，然后车削加工钢管工件的右端装配孔6；左端的主轴停止转动，铣削油孔平面7以及钻铣油孔8，最后对钢管工件进行去毛刺锐边；
步骤S07、防锈处理；对加工完成后的钢管工件进行清洗、防锈、风干处理，获得成品工件。
传统的液压缸缸体加工时需要经过数控车、加工中心、摇臂钻等多个机加工工序，费时费力，需要对工件进行多次装卸流转搬运，影响加工精度和加工效率。
在步骤S05中，使用大通径精密数控管车床，对外径24～360mm，外径公差控制0.2mm以内，内孔直径尺寸21～300mm的钢管工件，按252～3502mm的长度范围进行切断，保证长度公差控制在0.5mm以内，两端面与精密珩磨过的内孔的切割后的垂直度控制在0.2mm以内；在切断的时候，需要预先安装弹性中心架，保证切断的工件始终都处于扶持状态，避免切断以后直接掉落，导致碰伤，同时使用弹性中心架，也可以减少产品在更换型号时的调试时间。切断的时候，切断转速根据外径大小控制在200～250rpm；进给率控制在0.03～0.2mm/min，通过进给速度快慢的精确设定，确保切断以后内孔无毛刺；同时确保切断的毛坯长度单面保证余量在0.8～1mm之间。
其中，两个主轴夹紧工件的内撑夹头，收缩以后的直径需比内撑定尺切断后的钢管工件内径小1.8～2.5mm，撑开以后的直径需比定尺切断后的钢管工件内径大0.05～0.1mm，满足装夹需要。两个主轴内撑夹紧工件的长度，在2到3倍的内撑直径之间。
参阅图3，左液压中心架1一侧安装有左支撑架9，右液压中心架2一侧安装有右支撑架10，左支撑架9和右支撑架10的支撑中心线高度低于两个主轴的中心线0.8～1mm，水平方向跳动误差控制在0.1mm以内；两个液压中心架的可支撑直径为20～370mm。
在步骤S03中，研磨后的钢管工件的内径公差在0.05mm以内，圆度公差在0.03mm以内；在步骤S05中，按252～3502mm的长度范围对研磨后的钢管工件进行切断，保证长度公差控制在0.5mm以内；切断转速根据管径大小控制在70～1000rpm，进给率控制在0.03～0.2mm/min；切断后的钢管工件两个端面切面与其内孔的垂直度控制在0.2mm以内；在步骤S06中，左侧的主轴内撑夹头在夹持钢管工件后还留有一避位空间，以便内孔刀具加工左端倒角5；避位空间的距离为长度125～135mm。
在步骤S06中，左支撑带3和右支撑带4的宽度为40～50mm，深度为0.4～0.8mm，两个主轴的同步转速根据钢管工件的管径大小控制在150～2500rpm，进给率控制在0.03～0.2mm/min，两个支撑带的外径与钢管工件内孔的同轴度为0.015mm，保证所有加工位置没有超过0.02mm的毛刺以及其它锐边；左液压中心架1和右液压中心架2在夹持接触钢管工件时，钢管工件两端的内径跳动控制在0.02mm以内。
在步骤S06中，先将定尺切断后的钢管工件放置在左支撑架9和右支撑架10上，再通过右端的主轴移动将其推入到准确位置，确保钢管工件的左端面距离卡盘的干涉面距离在120～125mm之间，然后通过左右两个主轴的内撑夹头对钢管工件进行夹持。
油孔平面7通过硬质合金铣刀铣削而成，油孔平面7直径为20～45mm，公差为±0.1mm，深度为0.3～3mm，铣刀转速根据管径大小控制在2500～3500rpm；进给率控制在0.03～0.25mm/min，加工表面粗糙度Ra0.8到Ra1.6之间。
油孔8通过硬质合金钻头钻削而成，油孔8直径为8～30mm，公差为±0.1mm，钻头转速根据管径大小控制在500～3500rpm；进给率控制在0.03～0.25mm/min，加工表面粗糙度Ra0.8到Ra1.6之间。
加工右端装配孔6时，主轴同步转速根据管径大小控制在160～3000rpm；进给率控制在0.03～0.25mm/min，表面粗糙度Ra0.4～Ra0.8，保证所有加工位置没有超过0.02mm的毛刺以及其它锐边。
在本实施例中，采用弹性双面倒角刀对油孔8进行双面倒角，倒角刀转速200～450rpm；进给率控制在0.03～0.25mm/min；加工表面粗糙度为Ra0.8～Ra1.6，一次性完成正反两面的倒角，保证所有加工位置没有超过0.02mm的毛刺以及其它锐边。
在步骤S07中，对加工完成后的钢管工件进行全面的清洁；钢管工件整体浸入经25μm滤纸过滤的快干型防锈水；平放在直径60cm的强力排风扇正前方30mm的通风口处风干1小时；确保工件处于温度不超过60℃、湿度不超过70％的环境下，在未来365天内产品质量不会发生变化。
本实施例通过机加工工艺改善，将多道机加工工序合并成复合加工中心一道工序进行一次加工完成，能够大大缩短产品的制造周期，将传统的25天制造周期缩短至15天，同时减少了工件的多次装夹和搬运转移的过程，降低了工人劳动强度，缩短了产品流转时间，减少了重复定位过程，提高了产品的精度。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种液压缸缸体的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S01、无缝钢管下料，使用通用锯床从标准无缝钢管上锯下冷拔需要的长度；
步骤S02、去除黑皮，通过抛光工艺去除无缝钢管内外圆上的黑皮；
步骤S03、冷拉成型，使用冷拔机床把抛光后的钢管工件冷拔至定制的内外圆直径；
步骤S04、内孔研磨，对冷拔过的钢管工件进行内孔尺寸的精加工，达到所需要的精度尺寸；
步骤S05、定尺切断，在大管径数控车床上安装两个弹性中心架，将研磨过的钢管工件夹持在数控车床上，通过所述弹性中心架对钢管工件进行扶持，按规定的尺寸对钢管工件进行切断，并去除内孔毛刺；
步骤S06、复合车削加工中心加工，通过一次上料装夹完成对钢管工件的车、铣、钻加工；在复合车削加工中心对称安装左液压中心架(1)和右液压中心架(2)，将定尺切断后的钢管工件装夹在复合车削加工中心的左右两个主轴的内撑夹头上，在钢管工件上车削出左支撑带(3)和右支撑带(4)；所述左液压中心架(1)扶持接触钢管工件的左支撑带(3)，移出左端的主轴及其内撑夹头，加工钢管工件的左端倒角(5)；所述右液压中心架(2)扶持接触钢管工件的右支撑带(4)，左端的主轴及其内撑夹头重新夹持住钢管工件的左端，移出右端的主轴及其内撑夹头，然后车削加工钢管工件的右端装配孔(6)；左端的主轴停止转动，铣削油孔平面(7)以及钻铣油孔(8)，最后对钢管工件进行去毛刺锐边；
步骤S07、防锈处理；对加工完成后的钢管工件进行清洗、防锈、风干处理，获得成品工件。
2.如权利要求1所述的液压缸缸体的加工方法，其特征在于，所述左液压中心架(1)一侧安装有左支撑架(9)，所述右液压中心架(2)一侧安装有右支撑架(10)，所述左支撑架(9)和所述右支撑架(10)的支撑中心线高度低于两个主轴的中心线0.8～1mm，水平方向跳动误差控制在0.1mm以内；两个液压中心架的可支撑直径为20～370mm。
3.如权利要求2所述的液压缸缸体的加工方法，其特征在于，在所述步骤S03中，研磨后的钢管工件的内径公差在0.05mm以内，圆度公差在0.03mm以内；在所述步骤S05中，按252～3502mm的长度范围对研磨后的钢管工件进行切断，保证长度公差控制在0.5mm以内；切断转速根据管径大小控制在70～1000rpm，进给率控制在0.03～0.2mm/min；切断后的钢管工件两个端面切面与其内孔的垂直度控制在0.2mm以内；在所述步骤S06中，左侧的主轴内撑夹头在夹持钢管工件后还留有一避位空间，以便内孔刀具加工所述左端倒角(5)；所述避位空间的距离为长度125～135mm。
4.如权利要求2所述的液压缸缸体的加工方法，其特征在于，在所述步骤S06中，所述左支撑带(3)和所述右支撑带(4)的宽度为40～50mm，深度为0.4～0.8mm，两个主轴的同步转速根据钢管工件的管径大小控制在150～2500rpm，进给率控制在0.03～0.2mm/min，两个支撑带的外径与钢管工件内孔的同轴度为0.015mm；所述左液压中心架(1)和所述右液压中心架(2)在夹持接触钢管工件时，钢管工件两端的内径跳动控制在0.02mm以内。
5.如权利要求2所述的液压缸缸体的加工方法，其特征在于，在所述步骤S06中，先将定尺切断后的钢管工件放置在所述左支撑架(9)和所述右支撑架(10)上，再通过右端的主轴移动将其推入到准确位置，然后通过左右两个主轴的内撑夹头对钢管工件进行夹持。
6.如权利要求1所述的液压缸缸体的加工方法，其特征在于，所述油孔平面(7)通过硬质合金铣刀铣削而成，所述油孔平面(7)直径为20～45mm，公差为±0.1mm，深度为0.3～3mm，铣刀转速根据管径大小控制在2500～3500rpm；进给率控制在0.03～0.25mm/min，加工表面粗糙度Ra0.8到Ra1.6之间。
7.如权利要求1所述的液压缸缸体的加工方法，其特征在于，所述油孔(8)通过硬质合金钻头钻削而成，所述油孔(8)直径为8～30mm，公差为±0.1mm，钻头转速根据管径大小控制在500～3500rpm；进给率控制在0.03～0.25mm/min，加工表面粗糙度Ra0.8到Ra1.6之间。
8.如权利要求2所述的液压缸缸体的加工方法，其特征在于，加工所述右端装配孔(6)时，主轴同步转速根据管径大小控制在160～3000rpm；进给率控制在0.03～0.25mm/min，表面粗糙度Ra0.4～Ra0.8。
9.如权利要求1所述的液压缸缸体的加工方法，其特征在于，采用弹性双面倒角刀对所述油孔(8)进行双面倒角，倒角刀转速200～450rpm；进给率控制在0.03～0.25mm/min；加工表面粗糙度为Ra0.8～Ra1.6。
10.如权利要求1所述的液压缸缸体的加工方法，其特征在于，在所述步骤S07中，对加工完成后的钢管工件进行全面的清洁；钢管工件整体浸入经25μm滤纸过滤的快干型防锈水；平放在直径60cm的强力排风扇正前方30mm的通风口处风干1小时；确保工件处于温度不超过60℃、湿度不超过70％的环境下，在未来365天内产品质量不会发生变化。
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