淺談氣缸套在數控臥車上的加工工藝

鄭良峰

摘 要：本文針對薄壁氣缸套在臥式車床機加工圓度、跳動等超差的現狀，對影響因素進行分析和總結，進而采取有效的工藝方案，攻克了圓度、跳動控制的難點。

關鍵詞：薄壁；氣缸套；臥式數控車床；變形；跳動；圓度

1 引言

氣缸套是內燃機中的關鍵零部件之一，也是內燃機中較難加工的零件之一。氣缸套屬于薄壁件，最大的特性是剛性較差，在加工過程中常因設備、工裝等因素的影響而發生變形。理論分析，該類零件較在立式車床上加工更易控制變形，容易實現各項技術要求。但臥式數控車床價格相對低廉，形成同等規模的產能，投資僅為數控立車的1/4，故有必要在臥式車床上開發該產品的加工工藝。產品及設備的結構決定了加工的難度，下面詳細介紹氣缸套在臥式車床的加工實現。

2 氣缸套加工初期狀況

最先采用的加工流程大體如下：卡爪、頂盤裝夾，加工外圓——卡爪、中心架裝夾，加工減磨環。

經對加工產品三坐標檢測，發現減磨環孔跳動超差、B基準圓度超差，評價減磨環孔相對B基準的同軸度大于0.15。

原因分析：1、卡爪夾緊壓力過大，導致產品裝夾變形，裝夾部位撤除卡爪后變形復原；

2、毛坯的氣缸孔壁與減磨環孔壁不同心，引起裝夾變形，加工的A基準圓與B不同心。加工完外圓撤除頂盤進行減磨環加工時，變形復位。由于中心架支持的A基準圓與B不同心，導致后續加工的減磨環孔與基準B不同心，跳動超差。

圖2 加工前對卡爪裝夾部位進行標識，加工后用三坐標檢測，顯示基準外圓B呈三角形，且凹陷部位為就是卡爪裝夾部位。檢測數據證實：缸套裝夾變形，夾持部位凸起，加工完撤除夾緊力，原凸起部位凹陷，導致加工整圓局部塌陷，圓度超差（要求0.04，實測0.068）。因此裝夾力過大，是引起不合格的原因之一。

3 改進方案及效果

3.1 為防止裝夾變形，同時又要保證足夠的夾緊力使加工時產品不打滑，我們對夾緊壓力進行了調試。

由于毛坯加工余量存在波動，為保證產品加工過程中不打滑，故將壓力定為8bar。

為保證合適的裝夾力能有效夾持工件，對卡爪進行修整，使其支撐外圓直徑與裝夾部位直徑在同一尺寸范圍內。并且在毛坯入場后增加了一道修整裝夾孔的工序，使氣缸套內孔裝夾部位的圓度控制在0.03以內，確保卡爪與裝夾部位實現面接觸。

3.2 由于氣缸套毛坯內孔為兩次裝夾，掉頭車削形成的，故兩段孔同軸度差。前述，為保證裝夾孔的圓度滿足裝夾需要，產品在加工前對氣缸套小端內孔進行了修整，該工序的弊端，就是提高了同軸度擴大的可能性。

為了消除工藝孔帶來的不利因素，提高裝夾部位的同軸度以滿足加工需要，故對加工工藝進行了調整，加工步驟如下：

1.卡爪裝夾，頂盤固定，半精加工A基準面，提高中心架支持面的圓度；

2.中心架支撐，撤離頂盤，對頂盤支撐部位倒角，提高頂盤固定圓面與卡爪固定圓面的同軸度，減少裝夾變形量；

3.頂盤固定，卡爪裝夾，中心架脫離，加工氣缸套外圓；

4.中心架支撐，卡爪裝夾，頂盤脫離，加工減磨環孔。

4 總結

通過對臥式車床加工氣缸套問題的分析和總結，提出了切實可行的工藝方案，攻克了加工易變難點，也對類似產品在臥式車床的加工提供了強有力的參考價值。

參考文獻

[1]《數控車削加工工藝性分析》.周鵬.《消費導刊·理論版》2009年第1期

[2]《數控車削加工工藝的探討》.信麗華.朱建軍.《上海工程技術大學學報》.2006年02期