細長油缸活塞（sāi）杆的（de）車床加工難點分析-特種加工機床網-數控機床市場網

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細長油缸活塞杆的車（chē）床加工難（nán）點分（fèn）析

2017-3-3 來源：轉載作者：何衛鋒

1.零件概述

1.1 通常把L/D 大於20 就定位於細（xì）長活塞杆，此項目的比值大（dà）於90。為典型的細長活塞杆，此類零件在加工中切（qiē）削力、重力、頂尖頂緊（jǐn）力和熱變形的作用下，橫向的細長活塞杆很容易（yì）產生彎曲、橢（tuǒ）圓等現（xiàn）象。要提高細（xì）長活塞杆的（de）加工精（jīng）度，就需要控製加工工藝，合理選擇刀具、切削參數和必要（yào）的輔助工裝等（děng）。

2.加工難（nán）點分析

2.1 細長軸變形控製

(1) 毛坯直線度（dù）校直，活塞杆雖然回火後進行了校直處理，由於工件過長、應力（lì）的釋放、中途吊裝轉運和自（zì）身重量的因素，活塞杆會產生一定的變形，到（dào）車床上校調中直線度會產生30-40mm 左右弧形, 本次采用氧氣加乙炔對凸起（qǐ）的部位進行高（gāo）溫烘（hōng）火，利用800 多（duō）度的高（gāo）溫軟化局部組織，靠（kào）活塞杆本身的自（zì）重或（huò）者（zhě）重物錘壓的方法（fǎ）對局部校直，在整枝校直期間采用了滾輪旋（xuán）轉法，5 付滾輪擺放在（zài）調整好的（de）墊鐵（tiě）上，在校調時，通過（guò）對（duì）凸起部位的烘火加旋（xuán）轉活（huó）塞杆來控製直線度，把毛坯20 米的（de）活塞杆直線度控製在10mm 以內。

1-1 零件圖紙

(2) 車床上（shàng）直線度的找正（排擋的（de）車削），因為（wéi）粗車時活塞杆的自重和旋（xuán）轉時的離心力等現象，所以不可（kě）能用常規（guī）的一（yī）夾一頂的方案，隻能用中心架支撐，所以對排擋的要求較高（gāo），由於此活塞杆過長，需3 個（gè）中心架支撐。本次采用自製的調整器工裝方（fāng）案處理（見圖2-1），調整器的外圓架在車床的中心架上，通過調整（zhěng）器（qì）上（shàng）6 隻M24 的螺栓來調節活塞杆的中心，選用（yòng）YT15-90°焊接偏車（chē）刀（dāo）車削排擋位（wèi）置。

(3) 車削細長（zhǎng）工件車（chē）削采用一夾一（yī）頂的形式，中間配中（zhōng）心架或者跟刀架車削，在通常的車削時（shí）是會產生熱量致使工件軸向伸長（熱變形），隨著加工時的溫（wēn）度的升高，工件直徑脹大，待工件冷卻後則形成圓柱度和直線尺寸的誤差，用頂尖車（chē）削（xuē）時，熱變形將使工件伸長，導（dǎo）致（zhì）工件彎曲變形（xíng），加工後將產生圓柱度誤差。由於45 鋼：在20——100° C 時（shí），線膨脹係數為：11.59×10^-8(C^-1)，加工時可能會（huì）出現的伸長δ= 熱膨（péng）脹係數× 總長度*× 溫度變化；δ=11.59×10^-8(C^-1)×19980×100 ≈ 24mm。為了（le）防止出現以上可能出現的現象，本次采用反向車削法，左端四爪卡盤卡爪上墊小銅塊，減小加緊時的接觸麵（miàn）積，避免夾緊時產生（shēng）彎曲力距，配合中心架和跟刀架同時使用（yòng），增大切削液的濃（nóng）度和流量，降低（dī）切削速度，切削量控製在3mm 以內；尾（wěi）座（zuò）頂尖選用彈（dàn）性頂尖，在活塞杆切削產生熱膨（péng）脹時頂尖自動後退，可避免熱膨脹引起（qǐ）的彎曲變（biàn）形。

2.2 刀具的影響

(1) 粗車時（shí）車刀（dāo）後刀麵α 角度不（bú）易過大，控製在小於3°，副後刀麵夾角α1 小於5°，刀（dāo）尖需修磨R2 的圓角。因為粗（cū）車時活塞杆切削量（liàng）較（jiào）大，旋轉時的離心力，所以，粗車（chē）時會產（chǎn）生斷續切削，產生振動，刀具容易崩碎，所（suǒ）以對刀具（jù）的角度的選擇尤為重要。本次選擇的角度α＜ 3°，α1 ＜ 5°，保證了刀具的強度，改善切削刃受力（lì）狀況和散熱條件（jiàn），提（tí）高切削刃強度（dù）和抗衝擊能力，在車削時刀尖高度高於工件中心0.5mm，有利於（yú）正常的車削加工，可有效預防崩刀和振動等現象。

(2) 精車、半精車（chē）時選擇前角為6°，主偏角95°，副偏（piān）角5°，刀刃角5°的鍍鈦硬質合金機夾車刀（dāo），采用以上刀（dāo）具，可（kě）以減小切（qiē）屑被切下時的彈性變（biàn）形和切屑流（liú）出時與前（qián）刀麵的摩擦阻力，減（jiǎn）小切削（xuē）力和切削熱；提（tí）高切削刃強度和抗衝擊能力，在（zài）車（chē）削時刀尖高度高於工件中心0.5mm，有利於正常的車削加工，可有效（xiào）防止振動等現象

(3) 切削參（cān）數（shù）的選擇

①轉速（sù）n 的（de）選擇，粗車時硬質（zhì）合金車刀Vc 選擇60m/min, 轉速n 為83r/min;精車和（hé）半精車時選擇鍍（dù）鈦硬質合（hé）金機夾（jiá）車刀Vc 選擇90m/min, 轉速n 為130r/min。

② 背吃刀量(ap)=（dw-dm)/2, 粗（cū）車（235-225）/2=5mm; 半精車（225-222）/2=1.5mm; 精車（222-220.6）/2=0.7mm，留磨量0.6mm。

③進給量（F）粗車：F=n*f=83*0.2= 16.6mm/min;半精車和（hé）精車F=n*f=130*0.1= 13mm/min。

3.結（jié）束語

細長活塞杆車削加（jiā）工在液壓啟閉機行業是（shì）較為常（cháng）見的一種加工（gōng）方式。由於細、長剛性差（chà），車削時產（chǎn）生的離心力、熱變形等因（yīn）素，很（hěn）難保證加工質量（liàng）。通（tōng）過采（cǎi）用合理的加工工藝，合適的工（gōng）裝，選擇適當的刀具和切（qiē）削參數（shù），可以保證活塞（sāi）杆的加工質量。通過本次對迪斯尼超長油缸的（de）加工，認識到加（jiā）工超長活塞杆中承（chéng）在的問題，本次得到了處理，為（wéi）以後加工更大更長的超大型液壓啟閉機做準備。

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