探究液压油缸缸筒加工过程中的质量控制

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摘要：本文主要介绍了液压油缸配件缸筒的加工工艺，并且分析了每种加工工艺中对质量可能产生影响的几个因素，提出了一些关于提高加工质量的措施。同时也对缸筒内孔的几种工艺进行充分比较，指出每种加工工艺各自的使用范围以及优缺点。

关键词：液压油缸缸筒质量控制加工工艺

中图分类号： F253 文献标识码： A

Abstract: This paper describes the process of hydraulic cylinder parts cylinder, and the analysis of several factors in each process may have an impact on the quality of the proposed measures on improving the processing quality. But also on the process of the cylinder bore several full comparison, pointing out each of the processing and use of their own advantages and disadvantages.

Keywords: hydraulic cylinder cylinder quality control process

中图分类号：TH161文献标识码：A

液压传动技术是当前一门新兴的科学技术，由于其具备诸多优点，已经被广泛应用与工程机械、机床、矿山、航空以及交通运输等各个领域中。在液压系统中，液压油缸是整个系统的一个执行元件，能够制动与反向、快速起动、体积小却可以传递比较大的力，但是液压传动的介质是液压油，无法防止泄露情况的发生。液压油缸在工作中进行往复运动，因此油缸的质量对其工作的可靠性有直接影响。在当前的工程机械中，液压传动应用普遍，比如支承机构、转向机构、工作系统以及行走系统等，液压油缸主要应用于受力机构中，比如起重部分、汽车支腿、挖掘机构以及推土铲部分等。受力机构是机械的重要组成部分，因此，油缸的质量也对机械的性能有着直接影响。在液压油缸的制作中，活塞杆部分比较容易，缸筒制作尤其是细长的缸筒比较复杂，而且一般的加工工艺很难满足精度要求，需要采用专用的刀具加工，才可以解决这个难题。

一、缸筒废品率高的几个重要原因

液压油缸作为当前工程机械中重要的部件之一，生产加工过程中，油缸的重要组件之一缸筒存在较高的废品率，其主要原因如下：

（一）刀杆刚度小且细长，容易发生刀具振动以及引偏。

（二）缸筒毛坯的刚性差，容易引起圆度超差以及直线度超差。

（三）排屑和冷却困难，铁屑容易划伤加工面。

（四）刀头不容易进行导向，造成导向条磨损，阻碍导向作用。

因此我们有必要采取具体措施来提高切削、导向、、冷却以及排屑的可靠性，达到降低缸筒的废品率的目的。

二、缸筒加工方案的制定

液压油缸缸筒一般都使用无缝钢管作为原材料。低压油缸缸筒一般使用20

―25号钢，不经过热处理。高、中液压油缸缸筒以及有特殊要求的缸筒一般采用35―45号钢，要进行调质处理。材料不同的毛坯缸筒加工工艺基本一样，但是工艺参数却有差别，需要根据热处理的状态以及毛坯材料来分别制定工艺方案以及参数。缸筒的加工工艺可以制定以下几种方案：

方案一：下料后进行热处理，校直后上车镗床进行定位止口，然后经过粗镗以及半精镗，最后滚压完成。

方案二：下料以后进行热处理，校直后进行定位止口，然后经过粗镗以及半粗镗，最后珩磨。

方案三：冷拔无缝钢管下料，用车珩磨进行定位止口，最后珩磨。

三、液压油缸缸筒加工中要重点注意的问题

根据我们多年缸筒加工的经验，只要以下几个重要环节把握好，缸筒加工中常见的缺陷就能得到有效控制：

（一）下料。下料的时候要充分考虑夹头的尺寸，如果尺寸太小就有可能造成两端加工的定位止口长度较短，导致镗孔时工件的定位不准确，从而加工后的缸筒成品壁厚不均匀。

（二）热处理。缸筒进行热处理以后，其均匀程度以及硬度大小不仅对缸筒质量有影响，还对以后的加工工序产生较大影响。硬度不均匀会导致镗内孔时，刀具磨损加剧，甚至出现打刀的情况，造成废品。采用浮动镗刀进行加工时，内孔质量也会有所影响。缸筒毛坯一般采用的热处理方式为井式炉或者箱式炉加热以后，垂直淬火，这很容易导致缸筒硬度不均匀。无缝钢管一般在中频淬火线上实施热处理，冷却介质可以和工件均匀接触，工件硬度保持一致，对后面的工序十分有利。但是由于加热圈尺寸有限，这种方式在特殊油缸以及小批量生产中难以应用。

（三）工件装夹以及镗床调整。在镗孔的整个工序中，夹具、工件、镗床主轴、镗杆座、受油器、镗刀以及镗杆的中心线要保持一致，这是内孔加工工序保证质量良好的关键。在镗床进行调整的时候，可以利用磁力表座检查受油器以及镗刀杆与主轴之间的同心度。受油器尾部要经常调整和检查，磨损以后及时换新。在进行粗加工时，可以采用鸡形夹头，充分提高生产率。但是在精加工时，鸡形夹头容易导致圆度超差，所以，要尽可能的采用摩擦夹紧以及锥面定位的方式。如果摩擦力不够，就要把机床压盘以及定位锥面调小。

（四）粗镗。由于深孔镗的排屑十分困难，刃磨时要尽量把断屑槽开的窄一些、深一些，方便排屑，加强断屑效果。粗镗头的调整要保证合金导向块与刀尖的位置相应，胶木导向条与合金导向块的尺寸相当，径向尺寸一致。同时，刀尖的径向尺寸应该比合金导向块高出0.02mm左右。为了保证这些尺寸，就必须要采用对刀规，对刀规的直径要按照各个工序的要求分别制作。如果对刀规与合金导向块的间隙过大，在更换合金导向块以后，粗镗头要重新磨削。

（五）目前浮动镗刀是精镗最广泛的应用形式，精镗刀可以自动调节刀刃的切削量，用以减少装夹不准确以及刀杆弯曲而引起的误差。浮动镗刀的切削过程与铰削相似，加工余量不要过大，同时还要对刃口质量进行检查，不可以出现锯齿现象，切削刃两边必须对称，校准刃以及两切削刃要保持在一个平面内。精镗刀的底孔孔径要与导向条前部尺寸一致，各个导向条的尺寸也都要保持一致。排屑是精镗过程中要注意的问题，冷却液的流量要适当增大，不然加工好的内孔表面很容易被铁屑划伤。

（六）滚压。滚压可以充分提高内孔表面质量，但不能对内孔的位置公差以及几何精度进行提高，工件滚压之前的粗糙度以及精度越高，滚压以后的表面质量就越好。滚压前底孔表面的粗糙程度要控制在一定范围内。当前，用于深孔加工的滚压头有很多形式，但调整原则是相同的。滚压头的滚柱要进行分组，保证同一排滚柱外径一致。如果滚压头是双排滚柱，那么前后排滚柱外径可以不同。同排滚柱的圆角也要一致。液压用量应该根据材料的壁厚以及硬度等条件制定。液压余量过小，滚压的效果不明显，不能有效提高底孔表面质量。

（七）组合镗。在大批量生产过程中，为了有效提高生产效率，大多使用组合镗，也称为镗滚复合加工，把浮动镗刀、滚柱以及粗镗刀装与一个刀体中，让一次走刀的过程完成精镗、粗镗以及滚压。组合镗的刀体导向相对比较困难，对刀精度的要求也要比较高一点。

（八）珩磨。珩磨是内孔惯用的加工手段，可以有效提高缸筒表面的粗糙程度以及内孔的精度，珩磨比深孔滚压适应性更好，经过珩磨的缸筒圆度也比滚压的要好，但是效率要低很多。强力珩磨是缸筒采用的一种较多的工艺，它比普通珩磨比较效率更高。强力珩磨以及珩磨要根据材料选择油石粒度以及磨料。油石粒度粗，切削效率就会高，但是表面粗糙。反之，油石粒度细，切削效率低，但是表面粗糙度良好。

四、工艺比较

采用无缝钢管直接珩磨或者购买高精度的珩磨管，油缸加工企业只要加工缸筒的两端就可以了，这种工艺基本不产生废品，对材料的利用率也很高，在当前算是先进的工艺。但是目前市场高精度的珩磨管品种、规格不全，而且内应力大，在超高压油缸以及一些比较重要的油缸都不能应用。液压工艺生产效率高，而且质量比较稳定，在大生产中有很突出的优势，但是对工人的技术能力以及工具的要求都比较高。强力珩磨以及珩磨的适应性以及灵活性比较好，在特殊工件加工上具备优势，但是废品率较高，在加工过程中，珩磨和滚压要运用合理，扬长避短，降低废品率。

五、结语

液压油缸缸筒的工艺制定，应该充分考虑批量、机床、图纸要求、毛坯质量、工人技术能力以及刀具情况等，制定好工艺参数后，还要通过实际生产进行修正。要想加工制作出质量良好的工件，除了工艺参数和工艺过程合理之外，还要具有一套科学的工艺管理制度。

参考文献：

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