CN112658625A - 一种油缸活塞杆的制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种油缸活塞杆的制造工艺，涉及机加工技术领域，其技术方案要点是：采用锻造工艺来加工棒料使其成为轴体以及与轴体一体成型的耳端连接部，还需要设计与轴体适配的的第一中心架，并且将轴体装夹在第一中心架上，铣削轴体的一个端面，还需要设计与耳端连接部适配的第二中心架，并且铣削耳端连接部的两个端面。本发明耳端连接部和轴体一体成型具有较好的结构强度。
Description
技术领域
本发明涉及机加工技术领域，更具体地说，它涉及一种油缸活塞杆的制造工艺。
背景技术
活塞杆是支持活塞做功的连接部件，大部分应用在油缸、气缸运动执行部件中，是一个运动频繁、技术要求高的运动部件。以液压油缸为例，主要由缸筒、活塞杆(油缸杆)、活塞、端盖几部分组成。其加工质量的好坏直接影响整个产品的寿命和可靠性。活塞杆加工要求高，其表面粗糙度要求为 Ra0.4～0.8um，对同轴度、耐磨性要求严格。
现有的油缸活塞杆通常包括一个阶梯轴以及与阶梯轴通过连接结构连接的耳端连接件，然而耳端连接件与阶梯轴的连接处经常会由于连接的不稳定而损坏，使用寿命不高。
因此需要提出一种新的方案来解决这个问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种油缸活塞杆的制造工艺，耳端连接部和轴体一体成型具有较好的结构强度，并且通过第一中心架和第二中心架的设置，加工过程中可以提高活塞杆的同轴度，并且轴体的表面粗糙度小，可以提高轴体与油缸之间的密封性以及顺滑度。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种油缸活塞杆的制造工艺，采用锻造工艺来加工棒料使其成为轴体以及与轴体一体成型的耳端连接部，还需要设计与轴体适配的的第一中心架，并且将轴体装夹在第一中心架上，铣削轴体的一个端面，接着车削轴体的外圆周面，还需要设计与耳端连接部适配的第二中心架，并且铣削耳端连接部的两个端面，加工方法包括以下步骤：
(1)下料：根据耳端连接部的端面直径选用材料为38CrMoALA的棒料，并按长度要求切割棒料；
(2)锻造：将棒料锻造成一端为轴体，另一端为圆盘状耳端连接部的毛坯件；
(3)粗铣以及粗车：先将轴体装夹在第一中心架上，并将第一中心架装夹至车床的三爪卡盘对轴体进行粗车削，将轴体加工成第一轴段和第二轴段，第一轴段的直径小于第二轴段的直径，接着将耳端连接部装夹在第二中心架上，将第二中心架固定在洗床上对耳端连接部的外圆周面进行粗铣；
(4)精铣以及精车：重复步骤(3)分别对第一轴段、第二轴段和耳端连接部进行精车以及精铣；
(5)钻孔：将耳端连接部装夹至第二中心架上，并通过钻床对耳端连接部进行钻孔。
(6)螺纹：使用螺纹割刀通过车床在第一轴体上车削全螺纹，并且在第一轴段和第二轴段之间留有退刀槽。
本发明进一步设置为：第一中心架和第二中心架分别为针对轴体和耳端连接件的加工设计的专用夹具。
本发明进一步设置为：需要对轴体进行加工时，将轴体的一部分装夹至第一中心架上并使得耳端连接件完全包覆在第一中心架内，与此同时中心架可以保持轴体的轴心始终与车床的主轴中心保持一致，第二中心架沿主轴方向设置并且可以夹持在耳端连接件的上下端面，不会对耳端连接件外圆端面的铣削造成干扰。
本发明进一步设置为：步骤(3)中，在对轴体进行粗车时，进给速度控制在100～150m/min之间，粗车后留0.3mm～0.5mm的背吃刀量；对轴体进行精车时，进给速度控制在20～50m/min之间，轴体的最终粗糙度控制在Ra0.4 μm～0.8μm之间。
本发明进一步设置为：完成步骤(1)-(6)后，将轴体和耳端连接部通过调质处理和表面渗氮处理使其芯部硬度为28～32HRC，表面渗氮层深度在 0.2mm～0.3mm之间，表面硬度在62～65HRC之间。
本发明进一步设置为：渗氮处理过程中，螺纹部分应使用保护装置进行保护。
综上所述，本发明具有以下有益效果：耳端连接部和轴体一体成型具有较好的结构强度，并且通过第一中心架和第二中心架的设置，加工过程中可以提高活塞杆的同轴度，并且通过本发明加工出的轴体表面粗糙度小，可以提高轴体与油缸之间的密封性以及顺滑度，通过渗氮处理，使得轴体既有一定的韧性，又具有较好的耐磨性。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图；
图2为本发明加工得到的油缸活塞杆的结构示意图。
图中：1、轴体；11、第一轴段；12、第二轴段；2、耳端连接部；3、全螺纹。
具体实施方式
一种油缸活塞杆的制造工艺，采用锻造工艺来加工棒料使其成为轴体1 以及与轴体1一体成型的耳端连接部2，还需要设计与轴体1适配的的第一中心架，并且将轴体1装夹在第一中心架上，铣削轴体1的一个端面，接着车削轴体1的外圆周面，还需要设计与耳端连接部2适配的第二中心架，并且铣削耳端连接部2的两个端面，加工方法包括以下步骤：
(1)下料：根据耳端连接部2的端面直径选用材料为38CrMoALA的棒料，并按长度要求切割棒料；
(2)锻造：将棒料锻造成一端为轴体1，另一端为圆盘状耳端连接部2 的毛坯件；
(3)粗铣以及粗车：先将轴体1装夹在第一中心架上，并将第一中心架装夹至车床的三爪卡盘对轴体1进行粗车削，将轴体1加工成第一轴段11 和第二轴段12，第一轴段11的直径小于第二轴段12的直径，接着将耳端连接部2装夹在第二中心架上，将第二中心架固定在洗床上对耳端连接部2的外圆周面进行粗铣；
(4)精铣以及精车：重复步骤(3)分别对第一轴段11、第二轴段12 和耳端连接部2进行精车以及精铣；
(5)钻孔：将耳端连接部2装夹至第二中心架上，并通过钻床对耳端连接部2进行钻孔。
(6)螺纹：使用螺纹割刀通过车床在第一轴体1上车削全螺纹3，并且在第一轴段11和第二轴段12之间留有退刀槽。
在上述基础上，第一中心架和第二中心架分别为针对轴体1和耳端连接件的加工设计的专用夹具。
在上述基础上，需要对轴体1进行加工时，将轴体1的一部分装夹至第一中心架上并使得耳端连接件完全包覆在第一中心架内，与此同时中心架可以保持轴体1的轴心始终与车床的主轴中心保持一致，第二中心架沿主轴方向设置并且可以夹持在耳端连接件的上下端面，不会对耳端连接件外圆端面的铣削造成干扰。
在上述基础上，步骤(3)中，在对轴体1进行粗车时，进给速度控制在 100～150m/min之间，粗车后留0.3mm～0.5mm的背吃刀量；对轴体1进行精车时，进给速度控制在20～50m/min之间，轴体1的最终粗糙度控制在Ra0.4 μm～0.8μm之间，这样的加工方式可以最大限度的保证轴体1的粗糙度在要求范围内。
在上述基础上，完成步骤(1)-(6)后，将轴体1和耳端连接部2通过调质处理和表面渗氮处理使其芯部硬度为28～32HRC，表面渗氮层深度在 0.2mm～0.3mm之间，表面硬度在62～65HRC之间，这样使得活塞杆既有一定的韧性，又具有较好的耐磨性。
在上述基础上，渗氮处理过程中，螺纹部分应使用保护装置进行保护。
通过本发明得到的一种油缸活塞杆，耳端连接部2和轴体1一体成型具有较好的结构强度，并且通过第一中心架和第二中心架的设置，加工过程中可以提高活塞杆的同轴度，并且轴体1的表面粗糙度小，可以提高轴体1与油缸之间的密封性以及顺滑度，通过渗氮处理，使得轴体1既有一定的韧性，又具有较好的耐磨性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种油缸活塞杆的制造工艺，其特征在于：采用锻造工艺来加工棒料使其成为轴体(1)以及与轴体(1)一体成型的耳端连接部(2)，还需要设计与轴体(1)适配的的第一中心架，并且将轴体(1)装夹在第一中心架上，铣削轴体(1)的一个端面，接着车削轴体(1)的外圆周面，还需要设计与耳端连接部(2)适配的第二中心架，并且铣削耳端连接部(2)的两个端面，加工方法包括以下步骤：
(1)下料：根据耳端连接部(2)的端面直径选用材料为38CrMoALA的棒料，并按长度要求切割棒料；
(2)锻造：将棒料锻造成一端为轴体(1)，另一端为圆盘状耳端连接部(2)的毛坯件；
(3)粗铣以及粗车：先将轴体(1)装夹在第一中心架上，并将第一中心架装夹至车床的三爪卡盘对轴体(1)进行粗车削，将轴体(1)加工成第一轴段(11)和第二轴段(12)，第一轴段(11)的直径小于第二轴段(12)的直径，接着将耳端连接部(2)装夹在第二中心架上，将第二中心架固定在洗床上对耳端连接部(2)的外圆周面进行粗铣；
(4)精铣以及精车：重复步骤(3)分别对第一轴段(11)、第二轴段(12)和耳端连接部(2)进行精车以及精铣；
(5)钻孔：将耳端连接部(2)装夹至第二中心架上，并通过钻床对耳端连接部(2)进行钻孔。
(6)螺纹：使用螺纹割刀通过车床在第一轴体(1)上车削全螺纹(3)，并且在第一轴段(11)和第二轴段(12)之间留有退刀槽。
2.根据权利要求1所述的一种油缸活塞杆的制造工艺，其特征在于：第一中心架和第二中心架分别为针对轴体(1)和耳端连接件的加工设计的专用夹具。
3.根据权利要求1所述的一种油缸活塞杆的制造工艺，其特征在于：需要对轴体(1)进行加工时，将轴体(1)的一部分装夹至第一中心架上并使得耳端连接件完全包覆在第一中心架内，与此同时中心架可以保持轴体(1)的轴心始终与车床的主轴中心保持一致，第二中心架沿主轴方向设置并且可以夹持在耳端连接件的上下端面，不会对耳端连接件外圆端面的铣削造成干扰。
4.根据权利要求1所述的一种油缸活塞杆的制造工艺，其特征在于：步骤(3)中，在对轴体(1)进行粗车时，进给速度控制在100～150m/min之间，粗车后留0.3mm～0.5mm的背吃刀量；对轴体(1)进行精车时，进给速度控制在20～50m/min之间，轴体(1)的最终粗糙度控制在Ra0.4μm～0.8μm之间。
5.根据权利要求1所述的一种油缸活塞杆的制造工艺，其特征在于：完成步骤(1)-(6)后，将轴体(1)和耳端连接部(2)通过调质处理和表面渗氮处理使其芯部硬度为28～32HRC，表面渗氮层深度在0.2mm～0.3mm之间，表面硬度在62～65HRC之间。
6.根据权利要求5所述的一种油缸活塞杆的制造工艺，其特征在于：渗氮处理过程中，螺纹部分应使用保护装置进行保护。
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