1、引言
缸筒類零件的內(nèi)孔一般長(zhǎng)徑比較大，筒壁薄，內(nèi)孔精度和表面粗糙度要求很高，現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)缸筒工件內(nèi)孔的加工方法是以無(wú)縫鋼管為原料，先備料，然后將鋼管切斷成為需要長(zhǎng)度的筒體→筒體預(yù)處理，即校直、調(diào)質(zhì)處理→車兩端鏜孔用工藝定位止口和外部焊接止口→焊接缸體外部構(gòu)件→粗鏜內(nèi)孔→精鏜內(nèi)孔→精珩。其中的鏜孔方法通常是粗鏜內(nèi)孔是用一個(gè)包括有粗鏜刀和精鏜刀的刀頭對(duì)缸筒的筒體內(nèi)孔一次推鏜完成；其中的精珩采用珩磨機(jī)床加工完成。采用這種筒體的鏜孔 加工方法，產(chǎn)生的廢品率較高。
本技術(shù)提出一種缸筒內(nèi)孔的加工方法，這種缸筒內(nèi)孔的加工方法可以解決現(xiàn)有缸筒內(nèi)孔廢品率高，加工成本高的問(wèn)題
2 技術(shù)方案
這種缸筒內(nèi)孔的加工方法包括有對(duì)筒體的預(yù)處理、車兩端鏜孔用工藝定位止口、粗鏜內(nèi)孔、精鏜內(nèi)孔這些步驟。精鏜內(nèi)孔步驟完成后對(duì)缸筒內(nèi)孔采用滾子式滾壓頭進(jìn)行滾壓后完成缸筒內(nèi)孔的加工，粗鏜步驟、精鏜步
驟和滾壓步驟需在專用機(jī)床上加工完成。
粗鏜內(nèi)孔和精鏜內(nèi)孔分別采用裝在鏜桿上粗鏜內(nèi)孔刀和精鏜內(nèi)孔刀分兩個(gè)步驟完成。
滾子式滾壓頭包括鏜桿，承壓體，裝在承壓體外滾子架和裝在該滾子架中的多個(gè)滾子，鏜桿外表面設(shè)有外螺紋，承壓體是通過(guò)內(nèi)螺紋與鏜桿外螺紋連接的，外側(cè)面為圓錐面的筒形體，承壓體與鏜桿之間裝有限位銷，滾子是圓柱體，其圓柱面與兩個(gè)端面之間圓滑過(guò)渡，骨子架位于承壓體小端的端面并通過(guò)推力軸承與該滾子架端頭套裝的軸承罩連接。
這里所稱的套裝是指軸承罩的端頭套在滾子架端頭外，滾子架的端頭套在周朝罩的端頭外，軸承罩的另一端設(shè)有一個(gè)裝在鏜桿上的調(diào)節(jié)螺母。
3、具體實(shí)施方案
粗鏜內(nèi)孔步驟的工藝參數(shù)為：切削速度70～80米/分鐘，切削深度2～4毫米，進(jìn)給量0.3～0.5毫米/轉(zhuǎn)；
精鏜內(nèi)孔步驟的工藝參數(shù)為：切削速度90～100米/分鐘，切削深度0.2～0.5毫米，進(jìn)給量1.3～1.4毫米/轉(zhuǎn)；
滾壓步驟的工藝參數(shù)為：滾子的圓柱面與兩個(gè)端面之間圓滑過(guò)渡的過(guò)渡圓半徑為2.8～3.5毫米，滾壓速度為90～100米/分鐘，滾壓深度0.05～0.1毫米，進(jìn)給量1.3～1.4毫米/轉(zhuǎn)。
由于采用了上述方案，本技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)有如下有益效果：
1、采用本技術(shù)方法，鋼筒內(nèi)孔加工的廢品率由現(xiàn)有的6%降至1%；
2、采用本技術(shù)方法，每件加工成本降低10%。
4、實(shí)例
制造缸徑為200毫米，行程為1000毫米，壓力為16MPa的缸筒的工藝方法。
備料：選用外徑為232毫米，厚度為18毫米45號(hào)碳素?zé)o縫鋼管為原料，將無(wú)縫鋼管按設(shè)計(jì)要求切成1000毫米長(zhǎng)的鋼筒坯料。
預(yù)處理：對(duì)缸筒坯料進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理、并校直，保證鋼筒坯料的硬度為HRC28～32，彎曲不大于3毫米；將預(yù)處理后的鋼筒坯料的兩端車出鏜孔用工藝定位止口，焊接缸體外部構(gòu)件。
粗鏜：上專用機(jī)床進(jìn)行粗鏜內(nèi)孔的加工，將缸筒坯料的一端止口夾持在專用機(jī)床的卡盤上，另一端止口裝在專用機(jī)床缸筒托架的定位支撐端上，將粗鏜刀裝在專用機(jī)床的鏜桿上按下列工藝要求進(jìn)行推鏜：切削速度70米/分鐘，切削深度4毫米，進(jìn)給量0.3毫米/轉(zhuǎn)
精鏜：拆下粗鏜刀，在鏜桿上裝上滾子式滾壓頭繼續(xù)在專用機(jī)床上按下列工藝要求進(jìn)行推鏜：切削速度90米/分鐘，切削深度0.2毫米，進(jìn)給量1.4毫米/轉(zhuǎn)。
滾壓：拆下精鏜刀，在鏜桿上裝上滾子式滾壓頭繼續(xù)在專用機(jī)床上按下列工藝要求進(jìn)行滾壓：滾子的圓柱面與兩個(gè)端面之間圓滑過(guò)渡的過(guò)渡圓半徑為：2.8毫米；滾壓速度90米/分鐘，滾壓深度0.05毫米，進(jìn)給量1.4毫米/轉(zhuǎn)，經(jīng)滾壓后完成缸筒內(nèi)孔的加工。
上述方法所用的專用機(jī)床如圖1所示：
圖1 專用機(jī)床
1、電機(jī)及機(jī)械傳動(dòng)裝置 2、進(jìn)給箱 3、床頭箱 4、卡盤 5、缸筒 6、缸筒托架 7、滾輪
8、鏜刀頭 9、導(dǎo)向尾座 10、鏜桿 11、床身 12、溜板箱 13、閥門 14 冷卻液輸出管
該專用機(jī)床采用普通車床改裝而成，它有普通車床的電機(jī)及機(jī)械傳動(dòng)裝置、其內(nèi)裝有主軸的床頭箱，床頭箱的主軸所連接的卡盤，裝有導(dǎo)軌和驅(qū)動(dòng)絲杠的床身，床身上裝有控制進(jìn)刀量的進(jìn)給箱，在床身上通過(guò)導(dǎo)軌裝有導(dǎo)向尾座和溜板箱，其中導(dǎo)向尾座裝在卡盤與溜板箱之間，溜板箱的上端固定連接一根鏜桿，導(dǎo)向尾座做為鏜桿的穩(wěn)定座，鏜桿穿過(guò)導(dǎo)向尾座的通孔，在鏜桿的左端，即鏜桿位于導(dǎo)向尾座與卡盤之間的一端裝有鏜刀頭（在滾壓工序中，該部為滾壓頭），在導(dǎo)向尾座與卡盤之間還裝有缸筒托架，缸筒托架裝在床身的導(dǎo)軌上，缸筒托架有三根具有向鏜桿軸心伸縮調(diào)節(jié)的支撐臂，每一根支撐臂的支撐端均裝有滾輪，鏜桿是一根中空的鋼管，鏜桿位于溜板箱的一端，即圖中的右端通過(guò)閥門與冷卻液輸出管連通。
本缸筒鏜孔的專用機(jī)床在使用時(shí)，先將缸筒左端車出的外圓止口夾在卡盤上，右端車出的外圓止口由缸筒托的3個(gè)滾輪支撐和定位，調(diào)節(jié)進(jìn)給箱啟動(dòng)卡盤帶動(dòng)缸筒轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)絲桿驅(qū)動(dòng)溜板箱帶動(dòng)鏜桿伸入缸筒的內(nèi)孔中鏜孔，打開閥門將冷卻液輸出管送出的冷卻液通過(guò)鏜桿中的內(nèi)孔向鏜桿的的前端，即圖1所示的左端輸出冷卻液對(duì)鏜刀進(jìn)行冷卻并將缸筒中的切削沖刷處來(lái)。
本實(shí)施例的滾壓步驟所用的滾子式滾壓頭如圖3所示，
圖2 滾子式滾壓頭
10、鏜桿 22、調(diào)節(jié)螺母 23、軸承罩 24、推力軸承
25、滾子套 26、承壓體27、滾子 28滾壓蓋 29、限位銷
其中鏜桿如圖1所示裝在專用機(jī)床上，鏜桿的外側(cè)面設(shè)有螺紋，鏜桿的外側(cè)面的螺紋上旋裝有承壓體 ，承壓體是筒形體，它通過(guò)內(nèi)螺紋與鏜桿的外螺紋連接，承壓體的外側(cè)面為圓錐面，用于承擔(dān)滾子的壓力，承壓體外套裝有由滾子套 和滾子蓋連接構(gòu)成的滾子架，在這個(gè)滾子架中設(shè)有六個(gè)外小內(nèi)大，防止?jié)L子掉出的滾子孔，每個(gè)滾子孔內(nèi)裝有一個(gè)滾子，滾子是圓柱體，其圓柱面與兩個(gè)端面之間圓滑過(guò)渡，在滾子架位于承壓體小端的一端，即滾子套的左端，裝有推力軸承，推力軸承的另一端裝有一個(gè)軸承罩，軸承罩的外壁套在滾子套的左端外，在軸承罩的另一端，即圖3所示的左端有一個(gè)旋裝在鏜桿螺紋上的調(diào)節(jié)螺母。本缸筒內(nèi)孔滾壓頭在使用時(shí)，承壓體與鏜桿之間穿裝有限位銷，轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)螺母可以依次通過(guò)軸承罩、推力軸承。滾子套、帶動(dòng)滾向圖3中的右側(cè)移動(dòng)，滾子向圖中右側(cè)移動(dòng)的同時(shí)受承壓體的圓錐面的作用會(huì)向遠(yuǎn)離鏜桿軸芯線的方向變動(dòng)，從而可以增大缸筒內(nèi)控的滾壓直徑；當(dāng)整個(gè)缸筒內(nèi)孔滾壓完成后，取出限位銷，可讓滾子向向鏜桿軸芯線的方向變動(dòng)而退出缸筒的擠壓。。
【參考文獻(xiàn)】
[1] 李郝林，機(jī)床數(shù)控技術(shù)[M]，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004
[2] 丁向科，專用機(jī)床加工缸體主軸承孔和缸孔的方法及刀具[J]，組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù)，1991（6）：5-8
[3] 王健石，機(jī)械加工常用刀具數(shù)據(jù)速查手冊(cè)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005[5]
