CN114799762B - 外圆激光熔覆内孔熔铜的二级缸体的机械加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种外圆激光熔覆内孔熔铜的二级缸体的机械加工工艺，二级缸体为液压支架用立柱油缸中的一个部件，由二级缸底、二级缸筒组焊而成，首先根据零件成品图对二级缸底进行粗加、半精加、二级缸筒堆焊、熔铜前、熔铜后熔覆前、熔覆后半精加图纸设计，使二级缸底及二级缸筒的机械加工清晰、明了，将各零部件的众多工序进行分解加工，根据实际加工经验优化出最优工艺，二级缸底、二级缸筒半精加后组焊成二级缸体，然后再进行二级缸体的精加工，通过采用这种制造工艺生产，加工后检测：二级缸体尺寸、形位公差、粗糙度均达到图纸设计要求，装配在立柱油缸后进行压力试验，不泄露、不变形、无爬行、无异响，保证了立柱油缸的使用性能，为内孔熔铜、杆体表面外圆熔覆的二级缸体提供了有效的机加工工艺。

Description

外圆激光熔覆内孔熔铜的二级缸体的机械加工工艺

技术领域

本发明属于机械加工制造技术领域，尤其涉及一种外圆激光熔覆内孔熔铜的二级缸体的机械加工工艺，所述二级缸体为液压支架用立柱中的一个部件，由二级缸底及二级缸筒组焊而成。

背景技术

液压支架是中国煤矿综合机械化采煤工作面最主要的技术装备之一，也是综采工作面装备中装备数量最大的产品。随着高端采矿设备需求的逐年增长，液压支架占综采装备比重不断上升，而液压支架产品作为煤炭企业建设高产、高效、安全采煤矿井而实现采煤机械化不可或缺的关键设备，其市场前景十分广阔。二级缸体是液压支架立柱上的一个重要部件，传统的表面处理工艺为外圆电镀、内孔精加而成。

发明内容

本发明的目地在于克服现有技术中存在的不足而提供一种确定二级缸体内孔单边熔铜≥0.5mm，螺纹处不熔铜、二级缸体外表面激光熔覆单边厚度≥0.5mm机械加工的最优工艺路线及加工尺寸公差设计的外圆激光熔覆内孔熔铜的二级缸体的机械加工工艺，满足二级缸体的加工要求，为最终立柱油缸的使用性能达标提供保证。

本发明的目的是这样实现的：一种外圆激光熔覆内孔熔铜的二级缸体的机械加工工艺，所述二级缸体由二级缸底、二级缸筒组焊而成：

二级缸体工艺路线：

1、二级缸底半精加：二级缸底粗加→调质处理→二级缸底半精加；

2、二级缸筒半精加：柱塞处堆焊→调质处理→内孔熔铜前半精加→熔铜→熔铜后、熔覆前半精加→杆体外圆激光熔覆→熔覆后半精加；

3、二级缸体精加：备齐二级缸底、二级缸筒，点焊→焊接→二级缸体精加。

二级缸体的机械加工工艺按照如下具体步骤进行加工：

步骤1)、二级缸底的半精加工，具体步骤如下：

步骤1.1)、根据二级缸底成品图设计二级缸底粗加方案：

密封槽处外圆因二次加工做为基准，此处外圆留量为6～7mm，其余各外圆及长度均留量5mm，二级缸底配装底阀处内孔成品尺寸为φD9H9，粗加时设计成φD9^-6 _-8；

加工工艺：装夹找正，平两端面，粗车外圆及内孔，保各尺寸合图；

步骤1.2)、二级缸底粗加后进行热处理，通常热处理硬度HBW240～280；

步骤1.3)、根据二级缸底成品图设计二级缸底半精加方案：

密封槽处外圆留量为5mm，总长L6留量加工成L6+2mm，底阀装配尺寸L7留量加工成L7+2mm，内孔口部加工2×30°，该处为与顶尖锥度相匹配的倒角，槽深L10加工成L10+2mm，底阀装配内孔φD9H9加工成φD9^+0.08 _+0.04，其余尺寸与成品图尺寸一致；

加工工艺：

1)、车床加工：装夹找正后车焊接坡口端的端面，车大外圆、车与二级缸筒相配合的定位止口及焊接坡口、车底阀处内空位尺寸；调头装夹找正大外圆在0.1mm以内，车左端面，车成其余各处外圆及内孔各处尺寸，一次装夹车成；

2)、划线：划槽、吊装螺纹孔位置线，冲点；

3)、铣床加工：铣槽，深度为L10+2mm，+2mm为余量，该深度为成品深度尺寸；

4)、钻床加工：钻攻吊装孔成成品，口部倒角C4；

步骤2)、二级缸筒的半精加工，具体步骤如下：

步骤2.1)、二级缸筒柱塞处外圆堆焊；

根据二级缸筒成品图设计二级缸筒堆焊方案：

因二级缸筒杆径与柱塞处外圆相差较大，一般按二级缸筒杆体外圆留量8～10mm、内孔留量10mm备料，为了节省原材料，柱塞处外圆一般采取堆焊而成，堆焊后外圆为柱塞最大成品外圆φD6⁺⁷ ₊₈，堆焊后的两端面要有足够的加工余量，一般为L11+10mm,左右各留5mm余量；

加工工艺：

1)、车床加工：装夹找正需堆焊处的毛坯外圆在0.5mm以内，将堆焊处外圆车见光；

2)、堆焊：在环缝焊机或埋弧焊机上装夹，一端夹外圆，另一端顶需堆焊处外圆内孔，预热100～250℃、堆焊外圆达图纸要求尺寸；

步骤2.2)、热处理：通常要求硬度HBW240～280；

步骤2.3)、二级缸筒内孔熔铜前半精加；

二级缸筒熔铜前半精加方案设计：

二级缸筒总长+4mm,柱塞处长度L11+4mm，外圆φD6+5mm，内孔除螺纹底径φD2-3mm外，其余各内孔直径均在原尺寸基础上+1.5^+0.2 ₀，深度+(2.5～-2.7)mm，在螺纹根部车空位槽，尺寸为φD2×4×15°；

加工工艺：

1)、车床加工：撑顶内孔，检测外圆及内孔均有加工余量，平两端面，车两处架位；

2)、深孔镗床加工：粗精镗内孔；

3)、车床加工：以内孔为基准修车两处架位，按图车其余外圆尺寸；撑内孔架架位，车各台阶内孔尺寸合图；

步骤2.4)、二级缸筒内孔熔铜；

步骤2.5)、二级缸筒内孔熔铜后、杆体表面激光熔覆前半精加；

二级缸筒内孔熔铜后、杆体表面激光熔覆前半精加方案设计：

总长设计成L+1mm，+1mm焊接坡口端余量，二级缸筒内孔φD⁰ _-0.1，其余各台阶内孔在成品基础上-(1.3～1.5)mm，柱塞处外圆φD6+4mm，激光熔覆区φD5-(1.2～1.4)mm，长度为成品长度L5，砂轮越程槽处尺寸φD7-(1.2～1.4)mm×成品长度×成品角度(45°)，端部尺寸设计成φD10-2R-(1.2～1.4)mm×3×20°；

加工工艺：

1)、车床加工：平坡口端端面，车深孔引孔φD^-0.7 _-0.8长100；

2)、深孔镗床加工：深孔粗精镗内孔成φD^-0.2 _-0.3；

3)、珩磨加工：粗磨内孔成φD⁰ _-0.1；

4)、车床加工：撑内孔架原架位找正粗磨后的内孔在0.05mm以内，车右端面保图纸要求长度尺寸，车内孔各尺寸合图；撑顶车成杆体外圆、柱塞外圆、砂轮越程槽；

步骤2.6)、二级缸筒杆体外圆激光熔覆；

步骤2.7)、二级缸筒内孔熔铜、杆体表面激光熔覆后半精加；

二级缸筒熔铜、熔覆后半精加方案设计：

柱塞处外圆φD6+3，φD5留磨量0.4～0.5mm，其余设计成成品尺寸，按成品尺寸加工，内孔口部倒角2×30°，为磨床倒角用；

加工工艺：

1)、车床加工：撑顶以内孔为基准，半精车外圆φD5留磨量0.4～0.5mm，车柱塞处外圆φD6+3mm，其余外圆及长度尺寸按成品图车成；

2)、珩磨加工：精磨内孔φDH9。为便于装配，内孔偏差按中上差加工；

3)、车床加工：撑内孔架外圆，打表检测φDH9内孔跳动在0.05mm以内，车内孔、螺纹、倒角各成品尺寸合图，内孔口部倒角2×30°(磨床倒角用)；

步骤3)、二级缸筒、二级缸底组焊：

加工工艺：备齐二级缸底、二级缸筒零件，组装，圆周范围内对称点焊四处，检测装配间隙≤0.05mm；将组装后的二级缸体装夹在专用焊接设备上，夹缸头顶缸尾，焊道预热100～250℃，焊接：环缝及埋弧焊接均可，焊后焊道要高于两侧外圆1～2mm；

步骤4)、二级缸体精加：

加工工艺：

1)、车床加工：夹架平二级缸底端端面，保尺寸L7、L10，孔口倒角2×30°适于磨床倒角用；半精车柱塞处外圆及主密封槽、导向环槽，检查焊接部位有无焊接缺陷：气孔、未熔合等；精车柱塞部位各处尺寸，各尺寸偏差按中下差加工；

2)、钳工加工：清理二级缸底处螺钉孔及槽处毛刺；

3)、外圆磨加工：双顶磨激光熔覆处杆体处圆，尺寸达图纸要求，按中差加工；

4)、车床加工：抛光外圆达图纸尺寸及光洁度要求。

本发明提供了液压支架用立柱油缸中一种外圆激光熔覆、内孔熔铜的二级缸体部件的机械加工工艺，此工艺包括二级缸底半精加方案设计、加工工艺，二级缸筒半精加方案设计、加工工艺，以及二级缸体的机加工艺，通过零部件的半精加方案设计、工艺路线制定，能够以最合理的工艺路线完成二级缸体的加工，保证了图纸尺寸、形位公差、粗糙度要求，为最终立柱油缸的总成作出了质量保证。

为了提高液压支架使用寿命，本发明提供的一种二级缸体外表面激光熔覆内孔熔铜的表面处理工艺，经过综合比对，结果表明：激光熔覆和内壁熔铜技术优势突出，能够显著提高立柱的整体性能，延长液压支架使用寿命，保证了二级缸体的加工质量。通过采用这种制造工艺生产，加工后检测：二级缸体尺寸、形位公差、粗糙度均达到图纸设计要求，装配在立柱油缸后进行压力试验，不泄露、不变形、无爬行、无异响，保证了立柱油缸的使用性能，为内孔熔铜、杆体表面外圆熔覆的二级缸体提供了有效的机加工工艺。

附图说明

图1为本发明的二级缸底的成品主视图。

图2为本发明的二级缸底的粗加主视图。

图3为本发明的二级缸底的半精加主视图。

图4为本发明的二级缸筒的成品主视图。

图5为本发明的二级缸筒的矩形螺纹局部放大图。

图6为本发明的二级缸筒的堆焊图。

图7为本发明的二级缸筒的内孔熔铜前半精加主视图。

图8为本发明的二级缸筒的内孔熔铜后、激光熔覆前半精加主视图。

图9为本发明的二级缸筒的内孔熔铜、激光熔覆后半精加主视图。

图10为本发明的二级缸体的成品主视图。

图中所示：1.二级缸底 2.二级缸筒。

具体实施方式

如图10所示，一种外圆激光熔覆内孔熔铜的二级缸体的机械加工工艺，所述二级缸体为一组焊件，包括二级缸底1、二级缸筒2，材料常用27SiMn、30CrMnSi。按照如下步骤进行制作加工：

步骤1)、二级缸底的半精加工，如图2、3所示，具体步骤如下：

步骤1.1)、根据二级缸底成品图设计二级缸底粗加图及方案：

密封槽处外圆因二次加工做为基准，此处外圆留量为6～7mm，其余各外圆及长度均留量5mm，二级缸底配装底阀处内孔成品尺寸为φD9H9，粗加时设计成φD9^-6 _-8。

加工工艺：装夹找正，平两端面，粗车外圆及内孔，保各尺寸合图。

步骤1.2)、二级缸底粗加后进行热处理，通常热处理硬度HBW240～280。

步骤1.3)、根据二级缸底成品图设计二级缸底半精加图及方案：

密封槽处外圆留量为5mm，总长L6留量加工成L6+2mm，底阀装配尺寸L7留量加工成L7+2mm，内孔口部加工2×30°(与顶尖锥度相匹配的倒角)，槽深L10加工成L10+2mm，底阀装配内孔φD9H9加工成φD9^+0.08 _+0.04，其余尺寸与成品图尺寸一致。

加工工艺：

1)、车床加工：装夹找正后车焊接坡口端的端面，车大外圆、车与二级缸筒相配合的定位止口及焊接坡口、车底阀处内空位尺寸；调头装夹找正大外圆在0.1mm以内，车左端面，车成其余各处外圆及内孔各处尺寸(一次装夹车成)。

2)、划线：划槽、吊装螺纹孔位置线，冲点。

3)、铣床加工：铣槽，深度为L10(成品深度尺寸)+2mm(余量)。

4)、钻床加工：钻攻吊装孔成成品，口部倒角C4。

步骤2)、二级缸筒的半精加工，如图6、7、8、9所示，具体步骤如下：

步骤2.1)、二级缸筒柱塞处外圆堆焊(图6)。

根据二级缸筒成品图设计二级缸筒堆焊图及方案：

因二级缸筒杆径与柱塞处外圆相差较大，一般按二级缸筒杆体外圆留量8～10mm、内孔留量10mm备料，为了节省原材料，柱塞处外圆一般采取堆焊而成，堆焊后外圆为柱塞最大成品外圆φD6⁺⁷ ₊₈。，堆焊后的两端面要有足够的加工余量，一般为L11+10mm,左右各留5mm余量。

加工工艺：

1)、车床加工：装夹找正需堆焊处的毛坯外圆在0.5mm以内，将堆焊处外圆车见光。

2)、堆焊：在专用设备(环缝焊机或埋弧焊机)上装夹，一端夹外圆，另一端顶需堆焊处外圆内孔，预热100～250℃、堆焊外圆达图纸要求尺寸。

步骤2.2)、热处理：通常要求硬度HBW240～280。

步骤2.3)、二级缸筒熔铜前半精加(图7)。

二级缸筒熔铜前半精加图纸设计：

二级缸筒总长+4mm,柱塞处长度L11+4mm，外圆φD6+5mm，内孔除螺纹底径φD2-3mm外，其余各内孔直径均在原尺寸基础上+1.5^+0.2 ₀，深度+(2.5～-2.7)mm，在螺纹根部车空位槽，尺寸为φD2×4×15°。

加工工艺：

1)、车床加工：撑顶内孔，检测外圆及内孔均有加工余量，平两端面，车两处架位；

2)、深孔镗床加工：粗精镗内孔；

3)、车床加工：以内孔为基准修车两处架位，按图车其余外圆尺寸；撑内孔架架位，车各台阶内孔尺寸合图。

步骤2.4)、二级缸筒内孔熔铜。

步骤2.5)、二级缸筒内孔熔铜后、杆体表面激光熔覆前半精加(图8)。

二级缸筒内孔熔铜后、杆体表面激光熔覆前半精加图纸及方案设计：

总长设计成L+1mm(焊接坡口端余量)，二级缸筒内孔φD⁰ _-0.1，其余各台阶内孔在成品基础上-(1.3～1.5)mm，柱塞处外圆φD6+4mm，激光熔覆区φD5-(1.2～1.4)mm，长度为成品长度L5，砂轮越程槽处尺寸φD7-(1.2～1.4)mm×成品长度×成品角度(45°)，端部尺寸设计成φD10-2R-(1.2～1.4)mm×3×20°。

加工工艺：

1)、车床加工：平坡口端端面，车深孔引孔φD^-0.7 _-0.8长100。

2)、深孔镗床加工：深孔粗精镗内孔成φD^-0.2 _-0.3。

3)、珩磨加工：粗磨内孔成φD⁰ _-0.1。

4)、车床加工：撑内孔架原架位找正粗磨后的内孔在0.05mm以内，车右端面保图纸要求长度尺寸，车内孔各尺寸合图；撑顶车成杆体外圆、柱塞外圆、砂轮越程槽。

步骤2.6)、二级缸筒杆体外圆激光熔覆。

步骤2.7)、二级缸筒内孔熔铜、杆体表面激光熔覆后半精加(图9)。

二级缸筒熔铜、熔覆后半精加图纸及方案设计：

柱塞处外圆φD6+3，φD5留磨量0.4～0.5mm，其余设计成成品尺寸，按成品尺寸加工，内孔口部倒角2×30°(磨床倒角用)。

加工工艺：

1)、车床加工：撑顶以内孔为基准，半精车外圆φD5留磨量0.4～0.5mm，车柱塞处外圆φD6+3mm，其余外圆及长度尺寸按成品图车成。

2)、珩磨加工：精磨内孔φDH9。为便于装配，内孔偏差按中上差加工。

3)、车床加工：撑内孔架外圆，打表检测φDH9内孔跳动在0.05mm以内，车内孔、螺纹、倒角各成品尺寸合图，内孔口部倒角2×30°(磨床倒角用)

步骤3)、二级缸筒、二级缸底组焊。

加工工艺：备齐二级缸底、二级缸筒零件，组装，圆周范围内对称点焊四处，检测装配间隙≤0.05mm；将组装后的二级缸体装夹在专用焊接设备上，夹缸头顶缸尾，焊道预热100～250℃，焊接(环缝及埋弧焊接均可)，焊后焊道要高于两侧外圆1～2mm。

步骤4)、二级缸体精加(图10)。

加工工艺：

1)、车床加工：夹架平二级缸底端端面，保尺寸L7、L10，孔口倒角2×30°(磨床倒角用)；半精车柱塞处外圆及主密封槽、导向环槽，检查焊接部位有无焊接缺陷：气孔、未熔合等；精车柱塞部位各处尺寸，各尺寸偏差按中下差加工。

2)、钳工加工：清理二级缸底处螺钉孔及槽处毛刺。

3)、外圆磨加工：双顶磨激光熔覆处杆体处圆，尺寸达图纸要求，按中差加工。

4)、车床加工：抛光外圆达图纸尺寸及光洁度要求。

实施例1:

一、如图2、3所示，二级缸底半精加工：

步骤1)、如图2所示，二级缸底粗加：

设计二级缸底粗加图：

内孔留量6～8mm，大外圆留量7mm,其余留量5mm。

加工工艺：装夹找正，平两端面，粗车外圆及内孔，保各尺寸合图。

步骤2)、二级缸底粗加后进行热处理：通常硬度HBW240～280。

步骤3)、如图3所示，二级缸底半精加工：

设计二级缸底半精加图及方案：

密封槽处外圆留量为5mm，总长L6留量加工成L6+2mm，底阀装配尺寸L7留量加工成L7+2mm，内孔口部加工2×30°(与顶尖锥度相匹配的倒角)，槽深L10加工成L10+2mm，底阀装配内孔φD9H9加工成φD9^+0.08 _+0.04，其余尺寸与成品图尺寸一致。

加工工艺：

1)、车床加工：装夹找正后车焊接坡口端的端面，车大外圆、车与二级缸筒相配合的定位止口及焊接坡口、车底阀处内空位尺寸；调头装夹找正大外圆在0.1mm以内，车左端面，车成其余各处外圆及内孔各处尺寸(一次装夹车成)。

2)、划线：划槽、吊装螺纹孔位置线，冲点。

3)、铣床加工：铣槽，深度为L10(成品深度尺寸)+2mm(余量)。

4)、钻床加工：钻攻吊装孔成成品，口部倒角C4。

二、二级缸筒的半精加工：

步骤1)、如图6所示，二级缸筒柱塞处外圆堆焊。

根据二级缸筒成品图设计二级缸筒堆焊图及方案：

因二级缸筒杆径与柱塞处外圆相差较大，一般按二级缸筒杆体外圆留量8～10mm、内孔留量10mm备料，为了节省原材料，柱塞处外圆一般采取堆焊而成，堆焊后外圆为柱塞最大成品外圆φD6⁺⁷ ₊₈。，堆焊后的两端面要有足够的加工余量，一般为L11+10mm,左右各留5mm余量。

加工工艺：

1)、车床加工：装夹找正需堆焊处的毛坯外圆在0.5mm以内，将堆焊处外圆车见光。

2)、堆焊：在专用设备(环缝焊机或埋弧焊机)上装夹，一端夹外圆，另一端顶需堆焊处外圆内孔，预热100～250℃、堆焊外圆达图纸要求尺寸。

步骤2)、热处理：通常要求硬度HBW240～280。

步骤3)、如图7所示，二级缸筒熔铜前半精加。

二级缸筒熔铜前半精加图纸及方案设计：

二级缸筒总长+4mm,柱塞处长度L11+4mm，外圆φD6+5mm，内孔除螺纹底径φD2-3mm外，其余各内孔直径均在原尺寸基础上+1.5^+0.2 ₀，深度+(2.5～-2.7)mm，在螺纹根部车空位槽，尺寸为φD2×4×15°。

加工工艺：

1)、车床加工：撑顶内孔，检测外圆及内孔均有加工余量，平两端面，车两处架位；

2)、深孔镗床加工：粗精镗内孔；

3)、车床加工：以内孔为基准修车两处架位，按图车其余外圆尺寸；撑内孔架架位，车各台阶内孔尺寸合图。

步骤4)、二级缸筒内孔熔铜。

步骤5)、如图8所示，二级缸筒内孔熔铜后、杆体表面激光熔覆前半精加。

二级缸筒内孔熔铜后、杆体表面激光熔覆前半精加图纸及方案设计：

总长设计成L+1mm(焊接坡口端余量)，二级缸筒内孔φD⁰ _-0.1，其余各台阶内孔在成品基础上-(1.3～1.5)mm，柱塞处外圆φD6+4mm，激光熔覆区φD5-(1.2～1.4)mm，长度为成品长度L5，砂轮越程槽处尺寸φD7-(1.2～1.4)mm×成品长度×成品角度(45°)，端部尺寸设计成φD10-2R-(1.2～1.4)mm×3×20°。

加工工艺：

1)、车床加工：平坡口端端面，车深孔引孔φD^-0.7 _-0.8长100。

2)、深孔镗床加工：深孔粗精镗内孔成φD^-0.2 _-0.3。

3)、珩磨加工：粗磨内孔成φD⁰ _-0.1。

4)、车床加工：撑内孔架原架位找正粗磨后的内孔在0.05mm以内，车右端面保图纸要求长度尺寸，车内孔各尺寸合图；撑顶车成杆体外圆、柱塞外圆、砂轮越程槽。

步骤6)、二级缸筒杆体外圆激光熔覆。

步骤7)、如图9所示，二级缸筒熔铜、熔覆后半精加。

二级缸筒熔铜、熔覆后半精加图纸及方案设计：

柱塞处外圆φD6+3，φD5留磨量0.4～0.5mm，其余设计成成品尺寸，按成品尺寸加工，内孔口部倒角2×30°(磨床倒角用)。

加工工艺：

1)、车床加工：撑顶以内孔为基准，半精车外圆φD5留磨量0.4～0.5mm，车柱塞处外圆φD6+3mm，其余外圆及长度尺寸按成品图车成。

2)、珩磨加工：精磨内孔φDH9。为便于装配，内孔偏差按中上差加工。

3)、车床加工：撑内孔架外圆，打表检测φDH9内孔跳动在0.05mm以内，车内孔、螺纹、倒角各成品尺寸合图，内孔口部倒角2×30°(磨床倒角用)

三、二级缸筒、二级缸底组焊。

工艺路线：将二级缸底、二级缸筒组装，检测装配间隙≤0.05mm，点焊固定；预热100～250℃；装夹顶紧，焊接(环缝及埋弧焊接均可)。

四、如图10所示，二级缸体精加。

加工工艺：

1)、车床加工：夹架平二级缸底端端面，保尺寸L7、L10，孔口倒角2×30°(磨床倒角用)；半精车柱塞处外圆及主密封槽、导向环槽，检查焊接部位有无焊接缺陷：气孔、未熔合等；精车柱塞部位各处尺寸，各尺寸偏差按中下差加工。

2)、钳工加工：清理二级缸底处螺钉孔及槽处毛刺。

3)、外圆磨加工：双顶磨激光熔覆处杆体处圆，尺寸达图纸要求，按中差加工。

4)、车床加工：抛光外圆达图纸尺寸及光洁度要求。

五、检验

通过采用以上制造工艺生产，加工后检测：二级缸体尺寸、形位公差、粗糙度均达到图纸设计要求，装配在立柱油缸后进行压力试验，不泄露、不变形、无爬行、无异响，保证了立柱油缸的使用性能。下矿使用正常，没有质量问题反馈。

Claims (1)

1.一种外圆激光熔覆内孔熔铜的二级缸体的机械加工工艺，所述二级缸体由二级缸底（1）、二级缸筒（2）组焊而成，其特征在于：其机械加工工艺按照如下步骤进行：

步骤1）、二级缸底的半精加工，具体步骤如下：

步骤1.1）、根据二级缸底成品图设计二级缸底粗加方案具体为：

密封槽处外圆因二次加工做为基准，此处外圆留量为6～7mm，其余各外圆及长度均留量5mm，二级缸底配装底阀处内孔成品尺寸为φD9H9，粗加时设计成φD9^-6 _-8；

加工工艺：装夹找正，平两端面，粗车外圆及内孔，保各尺寸合图；

步骤1.2）、二级缸底粗加后进行热处理，通常热处理硬度HBW240～280；

步骤1.3）、根据二级缸底成品图设计二级缸底半精加方案具体为：

密封槽处外圆留量为5mm，总长L6留量加工成L6+2mm，底阀装配尺寸L7留量加工成L7+2mm，内孔口部加工2×30°，该处为与顶尖锥度相匹配的倒角，槽深L10加工成L10+2mm，底阀装配内孔φD9H9加工成φD9^+0.08 _+0.04，其余尺寸与成品图尺寸一致；

加工工艺：

 1）、车床加工：装夹找正后车焊接坡口端的端面，车大外圆、车与二级缸筒相配合的定位止口及焊接坡口、车底阀处内空位尺寸；调头装夹找正大外圆在0.1mm以内，车左端面，车成其余各处外圆及内孔各处尺寸，要一次装夹车成；

 2）、划线：划槽、吊装螺纹孔位置线，冲点；

 3）、铣床加工：铣槽，深度为L10+2mm，该深度为成品深度尺寸；

 4)、钻床加工：钻攻吊装孔成成品，口部倒角C4；

步骤2）、二级缸筒的半精加工，具体步骤如下：

步骤2.1）、二级缸筒柱塞处外圆堆焊；

根据二级缸筒成品图设计二级缸筒堆焊方案：

因二级缸筒杆径与柱塞处外圆相差较大，一般按二级缸筒杆体外圆留量8～10mm、内孔留量10mm备料，为了节省原材料，柱塞处外圆一般采取堆焊而成，堆焊后外圆为柱塞最大成品外圆φD6⁺⁷ ₊₈，堆焊后的两端面要有足够的加工余量，一般为L11+10mm,左右各留5mm余量；

加工工艺：

 1）、车床加工：装夹找正需堆焊处的毛坯外圆在0.5mm以内，将堆焊处外圆车见光；

 2）、堆焊：在环缝焊机或埋弧焊机上装夹，一端夹外圆，另一端顶需堆焊处外圆内孔，预热100～250℃、堆焊外圆达图纸要求尺寸；

步骤2.2）、热处理：通常要求硬度HBW240～280；

步骤2.3）、二级缸筒内孔熔铜前半精加；

二级缸筒熔铜前半精加方案设计：

二级缸筒总长+4mm,柱塞处长度L11+4mm，外圆φD6+5mm，内孔除螺纹底径φD2-3mm外，其余各内孔直径均在原尺寸基础上+1.5^+0.2 ₀，深度+（2.5～-2.7）mm，在螺纹根部车空位槽，尺寸为φD2×4×15°；

加工工艺：

 1）、车床加工：撑顶内孔，检测外圆及内孔均有加工余量，平两端面，车两处架位；

 2）、深孔镗床加工：粗精镗内孔；

 3）、车床加工：以内孔为基准修车两处架位，按图车其余外圆尺寸；撑内孔架架位，车各台阶内孔尺寸合图；

步骤2.4）、二级缸筒内孔熔铜；

步骤2.5）、二级缸筒内孔熔铜后、杆体表面激光熔覆前半精加；

二级缸筒内孔熔铜后、杆体表面激光熔覆前半精加方案设计：

总长设计成L+1mm，+1mm为焊接坡口端余量，二级缸筒内孔φD⁰ _-0.1，其余各台阶内孔在成品基础上-（1.3～1.5）mm，柱塞处外圆φD6+4mm，激光熔覆区φD5-（1.2～1.4）mm，长度为成品长度L5，砂轮越程槽处尺寸φD7-（1.2～1.4）mm×成品长度×成品角度（45°），端部尺寸设计成φD10-2R-（1.2～1.4）mm×3×20°；

加工工艺：

 1）、车床加工：平坡口端端面，车深孔引孔φD^-0.7 _-0.8长100；

 2）、深孔镗床加工：深孔粗精镗内孔成φD^-0.2 _-0.3；

 3）、珩磨加工：粗磨内孔成φD⁰ _-0.1 ；

 4）、车床加工：撑内孔架原架位找正粗磨内孔，车右端面保图纸要求长度尺寸，车内孔各尺寸合图；撑顶车成杆体外圆、柱塞外圆、砂轮越程槽；

步骤2.6）、二级缸筒杆体外圆激光熔覆；

步骤2.7）、二级缸筒内孔熔铜、杆体表面激光熔覆后半精加；

二级缸筒熔铜、熔覆后半精加方案设计：

柱塞处外圆φD6+3，φD5留磨量0.4～0.5mm，其余设计成成品尺寸，按成品尺寸加工，内孔口部倒角2×30°，该倒角为磨床倒角用；

加工工艺：

 1）、车床加工：撑顶以内孔为基准，半精车外圆φD5留磨量0.4～0.5mm，车活塞处外圆φD6+3mm，其余外圆及长度尺寸按成品图车成；

 2）、珩磨加工：精磨内孔φDH9；为便于装配，内孔偏差按中上差加工；

 3）、车床加工：撑内孔架外圆，打表检测φDH9内孔跳动在0.05mm以内，车内孔、螺纹、倒角各成品尺寸合图，内孔口部倒角2×30°，该倒角磨床倒角用；

步骤3）、二级缸筒、二级缸底组焊：

加工工艺：备齐二级缸底、二级缸筒零件，组装，圆周范围内对称点焊四处，检测装配间隙≤0.05mm；将组装后的二级缸体装夹在专用焊接设备上，夹缸头顶缸尾，焊道预热100～250℃，焊接，采用环缝或埋弧焊接，焊后焊道要高于两侧外圆1～2mm；

步骤4）、二级缸体精加：

加工工艺：

 1)、车床加工：夹架平二级缸底端端面，保尺寸L7、L10，孔口倒角2×30°，该倒角为磨床倒角用；半精车柱塞处外圆及主密封槽、导向环槽，检查焊接部位有无焊接缺陷：气孔、未熔合；精车柱塞部位各处尺寸，各尺寸偏差按中下差加工；

 2)、钳工加工：清理二级缸底处螺钉孔及槽处毛刺；

 3）、外圆磨加工：双顶磨激光熔覆处杆体处圆，尺寸达图纸要求，按中差加工；

 4）、车床加工：抛光外圆达图纸尺寸及光洁度要求。

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