超小直径缸筒的加工

 我厂承接引进韩国MSP-4U水稻插秧机部分液压件的国产化生产任务，其中控制秧箱左右移动的横向移送油缸，由于缸径小(Ø20mm)、行程长(300mm)、加工难度非常大。经过认真研究，反复设计计算，并结合我厂加工Ø40mm液压缸筒的经验，多次试验，终于解决了这一难题。 1 镗削加工方法液压缸筒的加工工序一般为粗镗———精镗———滚压，在镗孔阶段，必须达到较高的精度，圆度小于等于0.01mm、圆柱度小于等于0.05mm，并达到一定的表面粗糙度值Ra3.2～1.6µm，再经过滚压加工才能成为优质的液压油缸。细长缸筒镗孔时刀杆的刚度是至关重要的，围绕这一关键问题，在加工Ø20×300横向移送油缸时，我们采取了3个方面的对策。

• 首先在毛坯上进行控制选取规格为Ø28×5、材料为45钢的热轧无缝钢管，使镗孔的加工余量在1～1.5mm左右。在加工前对毛坯进行校直处理，使其直线度小于0.3mm，这样就把切削时的刀具负荷降至最低，使较细的刀杆也能有较大的刚度。
• 刚性镗刀这种刀具能将粗镗和精镗两道工序一次完成。它由刀头和刀杆两部分组成，刀头与刀杆采用可拆式，双圆柱定心，具有较高的重复定位精度。刀片和两条长40mm的导向块采用硬质合金材料，并焊接在刀头上，刀杆为外径Ø18，内径Ø8的空心杆。切削液从中空的刀杆里直接喷射至加工区域，冷却和润滑刀具并冲走切屑。 刀具的主要参数如下:前角g=5°～8°，后角b=5°～8°，主偏角k=40°，过渡刃主偏角k’=16°’刃倾角l=10°～15°，修光刃长3～4mm，刀尖应较支承刃超前1～2mm。切削速度取18～30m/min，走刀量0.08～0.15mm/r。
• 缸筒加工的工装床头1为刀具提供动力，移动工作台6带动工件进给，导向套3为刀具提供支承并在刀头进入工件前为其导向。刀具进入工件后由已加工孔导向。切削液由箭头处经空心刀杆，以一定的压力喷入切削区，直接冷却润滑刀具，冲走切屑。

2 滚压加工

• 滚压头的结构滚压的关键是制作滚压头，其结构见图3，刀体7是滚压头的骨干，它的右端可以与图1的刚性镗刀的刀杆相联，其联接螺纹和定位止口均相同，刀体中心有孔，切削液可以通过这里流入加工区。前调整螺母1和后调整螺母5与刀体通过螺纹联接，两个调整螺母之间是滚子2，砂架3和推力轴承4。滚子处在刀体的圆锥面上，旋转调整螺母使滚子轴向移动就能调整滚压头的滚压量。压片8和螺钉9用于固定滚子，使其在平时不脱落，锁紧钉6用于锁紧调整螺母。 这个滚压头从结构上讲并不特殊，但由于其径向尺寸小，在安排各部分尺寸时颇费了一些心思，既使刀体不至因其太细而无法传递足够的扭矩，也使调整螺母和砂架不能因其太薄而没有强度。经过反复计算后确定滚子直径Ø4，前调螺母为M12×1.5螺纹，后调整螺母为M14×1.5螺纹。刀体上圆锥的大端为Ø12.5，锥度1:40。
• 滚压头的使用滚压头的调整量:在刀体的M12×1.5和M14×1.5两处螺纹上等分地各开4个槽，调整螺母上相距135°钻两个M3螺孔，这样调整螺母旋转45°，M3的螺孔就有一个对应的槽，锁紧钉便顶在槽内，保证调整螺母可靠锁紧。由于调整螺距为1.5mm，圆锥锥度为1:40，滚子径向最小调节量为0.0047mm，调整螺母转一圈滚子调节量为0.0375mm。

切削用量:滚压头对缸筒过盈量为0.06～0.18mm： 主轴转速:280～300r/min，进给量0.08～0.12mm/r。 这个滚压头在加工时，完全借用刚性镗刀的工装。使用同样的切削液。 3 结论经过使用，用镗削加工工艺、工装加工了上百件的缸筒，经检验圆度误差小于0.01mm，圆柱度误差小于0.05mm，表面粗糙度值达Ra1.6µm，加工质量非常稳定。再经滚压加工，缸筒的表面粗糙度值可达Ra0.4µm，更提高了缸筒的耐磨性延长了使用寿命。