前言 (1)內孑L必須光潔無縱向刻痕,表面粗糙度達
隨著采煤機械化程度的逐步提高,各型液壓支架、單體支柱等安全、快速的支護設備在井下越來 (2)內孔軸心線的直線度誤差不大于15/1 000 mm越得到廣泛的應用。而油缸作為它們重要的組成零部件.其加工質量的好壞直接影響著該設備的安全 (3)內孔圓柱度性,可靠性等指標誤差不大于0.03 mm。
,因此,作為煤礦設備的制造廠、機修廠如何利用現有的普通加工設備,便捷、經濟地加工出優質的油缸,具有十分重要的探討意義。而這些首先離不開加工時其夾具的設計。
1 油缸鏜孔工藝分析
圖1 油缸
普通油缸如圖l所示.屬長套筒類零件,由于 如何保證油缸內孔的圓柱度,軸心線的直線其內孔精度要求高、加工難度大,生產率低。加工內 度,表面粗糙度及尺寸精度是加工中的重點和難:ftl藝一般為:粗鏜一精鏜一滾壓(或衍磨)。 點。為了防止夾緊力使缸筒夾傷和變形,應將徑向由圖1可知其主要的技術要求: 夾緊力改為軸向夾緊力。還需保證粗鏜、精鏜、滾壓時.油缸在機床上的定位基準統一。
2 油缸鏜TLJJn工方式的確立
通過前面的分析可知:為了保證油缸的加工質量.達到其技術要求。必須正確設計出加工油缸的工藝裝備.才能保證其定位基準的統一.同時滿足裝夾工件快捷、具有好的加工質量,高的生產率。為此利用一臺C630機床設計了如圖2所示的油缸鏜孔加工方式
圖2 油缸鏜孔示意圖
1.C630車床夾頭2.油缸3.液壓頭4.支承座5.鏜桿
該工藝裝備包括了一臺C630機床.定位和夾緊油缸用的支承座,帶精鏜刀的滾壓頭、油泵、鏜桿及固定鏜桿的鏜桿座。在以上設施中.主要是對支承座和滾壓頭的設計
3 支承座及滾壓頭的設計
3.1 支承座的設計
f1)設計原則
該支承座必須保證油缸在粗鏜、精鏜時,定位精度的準確.定位基準的統一,能完成對油缸快速軸向夾緊,能對粗、精鏜頭.滾壓頭在鏜孔前有導向作用
(2)結構及原理
該支承座如圖3所示,夾緊工件前.先松動緊定螺釘8,以便滑套滑動;夾緊時,轉動齒輪3,帶動滑套6及壓緊螺母2、導向套4向前移動預緊工件。再轉動壓緊螺母,帶動滑套及導向套軸向移動頂緊油缸,使導向套的內錐角與油缸的外錐角貼合.完成油缸的軸向夾緊.最后用緊定螺釘頂緊滑套防止其松動
1 2 3 4 5 6 7 R 9 1n
圖3 支承座
1.支座2.螺母3.齒輪4.導向套5.推力球軸承6.滑套7.深
溝球軸承8.螺釘9.襯套10.壓蓋
該夾具的特點是能完成油缸的精確定位及軸向夾緊,對鏜頭具有導向定位作用,裝夾工件方便。
3.2 帶精鏜刀滾壓頭的設計
(1)設計原則
該滾壓頭應能使精鏜工序與滾壓工序合二為一, 保證滾壓后油缸孔表面粗糙度、尺寸精度及形狀公差應滿足圖紙要求.同時應使油缸裝夾簡單、快捷。
f2)結構及原理
該滾壓頭如圖4所示.由浮動鏜刀完成對油缸孑L的精鏜。滾柱完成對油缸內表面的滾壓。
圖4 滾壓頭
1.心軸2.浮動精鏜刀3.跑道4.滾柱5.保持架6.隔環7.半
環8.隔套9.推力球軸承10.軸承套
切削時,由于切削力的作用,使浮動鏜刀在心軸滑槽內自由滑動.當鏜刀兩邊的切削量一致時.鏜刀就穩定下來 因此精鏜時孔與原粗鏜內孔具有良好的同軸度
滾壓時。由于擠壓力使滾柱與工件產生相對滾動。滾壓過程中滾柱所受的軸向力經保持架、半環、隔套作用在推力球軸承上.而最終傳至與滾壓頭右端螺紋相連的刀桿上。當滾壓完畢后.先取下浮動鏜刀塊,再取下半環7、移動保持架5、使滾柱退至跑道槽中,使滾壓頭直徑縮小。保證了滾壓頭從孔退出時不碰傷已滾壓好的孔壁.
該滾壓頭的特點是:使精鏜、滾壓二工序合二為一,刀具具有良好的對中性,裝壓工件方便。
4 實施效果及應注意的問題
4.1 實施效果
本設計現已用于QY支架、單體支柱的各種油缸制造中。加工出的油缸內孔質量滿足了油缸的各項技術要求,生產效率見表1所示.實現了夾具設計的預期目標
表1 油缸加工效率表(長度L=1 000 mm)
4.2 應注意的問題
(1)合理地選擇切削用量以及刀具的各種工作角度,使切削時在保證能斷屑的前題下.保證刀尖有足夠的強度,小的切削阻力,良好的加工質量.高的生產率
(2)合理地選取滾壓量,確保油缸內孔的最終質量;滾壓量過大時,滾柱磨損嚴重,油缸內壁還會“脫皮”、“麻點”,滾壓量過少,又不能覆蓋刀痕。 定的通用性,因此具有推廣價值。
(3)油泵應具有足夠的流量及合理的壓力,確 (3)今后應加強對滾壓頭可調性方面的研究,保切削下來的鐵屑及時排走.以便及時降低刀具溫 使滾壓量的調節更加方便。(4)在鏜孔過程中,應隨時觀察排出的鐵屑的,形狀、顏色以及量的多少、切削時的聲音等,以便判斷切削過程是否正常。
5 結語
(1)支承夾具與滾壓頭的設計使油缸內孔的精度得到了保證。簡化了加工工序,同時使裝夾油缸更加便捷。