一种重型液压油缸加工工艺的研究_行业新闻_盐城平波机械制造有限公司

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行业新闻
一种重型液压油缸加工工艺的研究
作者: 来源: 日期:2018/10/12 11:18:02 人气:2

C5112A立式车床, 属工作台移动式车床, 加工特点切削直径1250mm, 车床布局的主要特点是主轴垂直布置, 安装工件的圆形工作台水平布置, 故笨重工作的装夹、找正比较方便。此外, 工件及工作台的重量均布在工作台导轨及推力轴承上, 大大减轻了主轴及其轴承的载荷, 因此, 对减少磨损, 保证加工精度十分有利, 并能长期保持工作精度。所以对加工重型液压油缸十分有利。图1为油缸加工图纸, 油缸的加工工艺过程见表1。

一、粗车 (如图1所示的油缸)

1.液压油缸为45钢材锻造、并退火 (外资企业来料加工) 是一个大而重的圆柱体工件, 重约1300kg。工件重而不规则圆, 要考虑粗车过程的两次起重和装吊工件上下平行和安全, 所以设计了焊接三点吊环的工艺, 如图2所示。

注:用45钢材料Φ50下料80mm长, 车孔Φ20mm, 厚20mm, 共3件。铣去5mm外圆尺寸R300mm位 (作与油缸外圆毛坯焊接位) 。将工件毛坯取总高一半分三等份将3个吊环工艺焊接牢固。如图3所示工件实样毛坯。

2。将焊接后的工件用3根圆钢丝绳拴在3个吊环支承孔中, 固定后用吊车轻放在立车工作台面上, 用四爪单动卡盘校正平面、外圆夹紧夹牢。 (因工件外圆为毛坯锻造故不规则圆, 所以用4件厚铜板分别放入4个卡爪中支承夹紧工件表面)

图1   下载原图


3.粗车平面见光, 用侧刀架将外圆车至尺寸Φ600mm, 下移高度280mm, 以不碰工艺吊环, 倒角3×45°。

4.卸下工件调头, 以已车好的平面和外圆作基准面用四爪单动卡盘校正外圆夹牢工件, 并用磁性百分表检查外圆。按工艺过程3工序车端面取总高600mm, 外圆用侧刀架车外圆600mm下移280mm, 以不碰工艺吊环。在端面上刻圆心Φ550mm钻孔中心线 (16×M20螺纹处用) , 另以圆心线刻一条Φ50mm钻孔工艺中心线, 倒角3×45°, 卸下工件, 吊去钻床上去钻孔。

5。由于立车不具备钻孔机构和工装夹具, 所以转下道工序钻床引钻Φ50mm×200mm深的工艺孔。 (作立车背吃刀量进给) 并在钻床上将Φ550mm中心线分布16等份M20×50深的螺纹攻好, (也可作吊起工件的工艺螺孔) 将原焊接的3个工艺吊环割去, 并打磨好。

花开棋牌6.利用工件端面螺孔, 用两个标准的M20吊环旋紧端面对称中心处, 用两根钢丝平行工件吊起1m高, 擦干净底面, 轻放立车工作台面上, 用四爪单动卡盘将工件校正夹牢。


图4   下载原图


刀具选择:由于工件内孔加工余量大, 切削后工件为1/4的重量, 为凹孔Φ500mm×550mm深。针对加工余量大, 孔底深, 排屑困难等不利因素, 我采用合理车刀几何角度, 选用硬质合金为YT5 YT15, 主偏角为90°, 断屑槽为外斜式, 前宽后窄, 前深后浅, 刃倾角为负值, 易形成切屑C形或6形, 断屑范围宽, 断屑稳定可靠, 如图4所示。

7.在合理的刀具中粗车由中心背吃刀量ap/8mm向外缘径向切削, 进给量为f/0.5mm切削速度为V=55~75mm/min, 将工件车至Φ495mm, 留5mm精车。车完每一刀, 用垂直刀架下移一刀, 由于凹孔越车越深, 排屑越难, 我采用大型喇叭的铁芯, (磁铁) 每车一刀停机下来吸一次铁屑, 以免工件之内的铁屑多而打坏刀具, 顺利车削深度为200mm。另将原外圆3个工艺处用侧刀架车Φ600mm, 使外圆为圆柱体。

8.卸下工件吊至钻床引钻中心工艺孔Φ50mm×550mm内孔总高, (采用加长深孔钻削, 工艺过程省略) 钻完孔后将工件吊放立车工作台面上, 用四爪单动卡盘找正夹紧。由于工件内孔深为550mm, 垂直刀架下移切削将会碰工件, 所以特做一把加长刀杆, 如图5所示。

图5   下载原图


刀杆材料选用45钢并调质, 尾部莫氏5号锥柄与垂直旋转刀架锥孔配合紧固, 刀杆做好后, 装入刀架锥孔, 并锁紧刀架上的锥度自锁装置螺钉, 保证刀杆安装牢固, 切削振动时不会掉刀。因轴小而又长, 所以刀具采用90°偏刀、增大前角, 刃倾角为正、刀尖圆弧减少, 使切削刃锋利, 减少刀杆受力时切削振动。背吃刀量ap/5mm, 进给量f/0。3mm, 切削速度V55~75m/min, 顺利将工件车至内孔为Φ495mm, 内孔总高为550mm, R10车好。

二、精车

工件粗车好后, 重新装夹校正工件, 以免粗车时工件移位或不平, 为了磨削最后一道工序做好准备, 精车至为重要。因工件内孔圆柱度要求高为/0/0。05mm, 为保证图纸要求, 在精车中 (因粗车留下5mm) 每次背吃刀量1mm车削一次, 用内径千分尺上下测量圆柱度, 修正垂直刀架溜板至圆柱度为0。05mm以内。并留0。8mm余量为磨削。

三、缸筒内表面磨削

1.关键最后一道工序磨削。工件油缸表面粗糙度为0.8, 公差等级IT6级, 圆柱度0.05mm, 对油缸要求精度高及表面粗糙度高的情况, 而且立车转塔刀架与垂直中滑板为一整体, 故不能卸下刀架, 需另配装磨头夹具。所以既要保证图纸尺寸要求, 又要准时交货, 我采用新型的手动砂轮机, 将原电动机后盖卸下, 以主动电机轴前后中心孔为基准, 在车床 (C6140) 上采用前后两顶针车削电机铝外壳以圆为基准并留0.5mm为台阶作定位, 外圆Φ120-0-0.05mm×100mm。

2。做一个专用夹具电机外壳套。图6为下料φ140mm×孔φ110mm45号无缝圆钢管, 长100mm。在外圆焊一条30mm×30mm长100mm的四方长键作立车刀架装夹紧作用, φ120的孔在车床上加工完毕。另将电机两头前后轴承改换为圆锥滚子轴承GB300200型。外壳专用套车好后将电机外壳整体用油压机轻压入夹具套内, 并用M12的螺钉紧固电机外壳。改装后的手动砂轮机变成机械紧固式磨头, 其有效工作深度为580mm, 磨头采用型号为GB/T2476-1994WA (GB) 150X30A60的氧化铝砂轮。其功率0。8k W, 三相电压, 采用1。5k W变频器电子无级调速, 调定转速为1440r/min, 如图7所示。

图6 专用夹具套   下载原图



3.油缸磨削工作高度为540mm尺寸, 将机夹磨头安装在立车刀架上, 每次磨削背吃刀量ap/0.05mm, 切削速度Vc40m/min, 进给量f4mm/r因磨削进给量大而快, 所以采用垂直刀架中滑板的刻度尺调整为540mm用白色粉笔标记, 以免磨头砂轮碰到底面。磨削中采用干磨, 如磨头发热即停下机床来进行风冷却, 在常温下再磨削, 每磨削几次进给用金刚笔修整砂轮 (金刚笔装在侧刀架上紧固) 上下修整。

在整个磨削过程中, 表面粗糙度已达0.8IT6级, 圆柱度0.02mm, 内径Φ500+0+0..0305mm。经检验、各项要求合格达标, 使外资企业非常满意。按以上机械加工方法成功为客户加工了12个液压油缸, 给企业创造了显著的经济效益。

图7为整体机夹式磨头。

结语

综上所述, 加工大而重的液压油缸, 关键要充分利用立式车床的加工原理, 合理使用刀具的几何角度和加工工艺方法, 充分理解图纸的各项要求, 即使难度大、精度高的工件都能在设备和技术的突破中解决。


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