液壓彈簧操動機構缸座的加工工藝研究

摘 要：文章針對液壓彈簧機構中液壓系統的控制元件-缸座的加工工藝難點，研究討論了加工過程中的各個工序及工藝參數，達到了保證質量、降低成本、提高效率的加工目的。

關鍵詞：液壓機構；缸座；工藝研究

1 產品和零件簡介

液壓彈簧操動機構是利用液壓油作為工作介質來傳遞動力的操動機構，它是高壓開關的核心控制部件，它具有穩定性高、可靠性好及使用壽命長等特點。缸座是液壓機構的關鍵控制元件之一，它與缸套、二級閥芯以及一級閥構成液壓操動機構的主控閥。主控閥在工作時，二級閥芯在缸套中上下運動來實現對液壓油路的切換，進而實現高壓開關的關合作用。缸座的作用之一是與二級閥芯在分閘閥口部位形成密封，來實現液壓機構分閥保壓；其次，缸座內部裝有一級閥，一級閥由線圈控制對機構進行分合動作的切換。缸座的重要性決定了它有著嚴格的外形尺寸及較高的形位公差要求，因此，它的加工難度較大，一次加工合格率較低。

2 工藝分析

2.1 缸座加工藝難點

（1）缸座中各類通孔、盲孔、臺階孔達30多處（如圖1、2、3所示），其中最小孔為Φ2.5mm，缸座內各油路孔均為貫穿。零件在熱處理過程中極易變形，變形后會導致各孔的同軸度和圓柱度均無法保證。（2）Φ26mm孔內粗糙度Ra為1.6？滋m，同軸度小于0.02mm；Φ10mm孔同軸度小于0.02mm；Φ18mm、Φ16mm和Φ14mm孔尺寸公差要求在0.018mm以內，同軸度小于0.02mm，淬火后直接加工切削量太大均較為困難。（3）30°倒角處為缸座上的分閘閥口，其同軸度為0.01mm，Φ26mm孔和Φ10mm孔的同軸度為0.02mm，Φ10mm不易車削，30°倒角不易銑削，因此，車銑兩道工序對于保證同軸度難度較大。（4）Φ5.2mm孔與M8孔的同軸度小于0.02mm，且要求兩側孔對穿基準A軸心并同軸于基準B，如果兩次裝夾則不易實現。（5）零件中存在細長孔，利用機械加工手段難以實現。

2.2 局部淬火方案的確定

經過對零件的反復分析和研究，對缸座進行全部淬火處理會導致加工難度大極易變形，因此決定對缸座閥口部位采用局部淬硬處理，在淬硬前做半精加工，去除加工余量，淬硬后做精加工；其它部位調質處理，這樣大部分工序可在調質后進行精加工，完全可以滿足設計形位公差和尺寸公差要求。

調質處理時，先用電爐將粗加工毛坯件加熱至850℃-860℃，保溫80-100分鐘，油冷。然后清洗除油，將工件再加熱至630℃-660℃，保溫110-130分鐘，空冷，HRC28-32。

淬硬處理時，選擇φ70-φ75淬火感應器，加熱電流在545A-570A之間，對閥口部位加熱5秒-8秒，溫度在870℃-900℃，然后采用井式電爐，在150℃-160℃之間保溫60-90分鐘，后空冷至常溫，HRC52-56。

2.3 機加工藝方案

在確定局部淬硬后，設計了機加工藝方案，其流程為：下料→粗車→調質處理→半精車→平磨→加工中心精加工1→電穿孔→淬火→加工中心精加工2→精車→鉗→入庫

（1）粗車時，端面A留加工余量0.3mm，在半精車時去除端面A余量時精車Φ55mm、Φ49.6mm、Φ41mm及高度52mm尺寸，這樣可以充分保證端面A和B的垂直度在0.02mm以內。同時，加工Φ26mm和Φ10mm孔并留加工余量，為后續精加做準備。（2）數車加工時選用機夾合金刀，粗車主軸轉數n=475轉/分左右，進給F=0.2mm；精車時，主軸轉數s=600轉/分左右，F=0.08mm；槽刀進給F=0.02mm，其它參數不變。（3）精車前，應檢查粗車后工件的表面質量，不應有竹節等缺陷。（4）精車后，180號油石粗研各外徑，主軸轉數S=1050轉/分，再用800號油石精研各外徑，主軸轉數S=1500轉/分。（5）鑒于缸座上臺階孔及貫穿孔較多，故選用五軸加工中心，缸座零件可在兩次裝夾下完成軸向孔、徑向孔及鉆鉸攻絲的加工，很好地保證加工精度。加工時應首先加工圖3中缸座中的各類底部孔，同時加C面，并以此作為工藝基準面，來加工缸座的上部各孔包括側孔。（6）加工中心在加工Φ26mm孔和Φ10mm孔進，要先進行半精加工，待熱處理后，車工以此孔作為基準，一次裝夾，精車A端面余量，同時精車Φ26mm孔，并用Φ7mm內孔鏜刀鏜車Φ10mm孔及閥口30？倒角。（7）加工中心粗銑時選用合金銑刀，主軸正轉轉數S=3500轉/分左右，進給F=800mm，吃刀量T=0.2mm左右；精銑時主軸正轉轉數S=2000轉/分左右，進給F=600mm，吃刀量T=0.05mm左右。鉆孔時，主軸正轉轉數S=1500轉/分左右，進給F=50mm。在銑削Φ16mm和Φ14mm孔時，因孔較深易產生刀紋，可用鉸刀進行鉸削加工，主軸正轉轉數S=600轉/分左右，進給F=60mm。（8）細長孔采用電加工方式，脈沖寬度30？滋s，脈沖停歇24？滋s，低壓電流5A，高壓電流1A，以精加工的內孔Φ26mm或外圓Φ55mm為基準。

3 注意事項

（1）保證基準統一。缸座在編制工藝路線時，要保證工藝其基準與設計基準的統一；其次在加工過程中要經過多道工序，盡量保證下道工序與上道工序的基準一致性。（2）預留加工余量合理。加工余量主要為后序熱處理及精加工所需，留量應造宜，否則不能抵消熱處理變形量和保證精加工效率。（3）粗加工、半精加工和精加工嚴格區分。粗加工、半精加工和精加工不能混為一體或交叉安排。否則會增加加工難度，提高加工成本。（4）減少工件裝夾次數。工件加工過程中工序越少裝夾次數越少，造成的人為誤差越小，加工的精度越高。

參考文獻

[1]陳保倫.液壓操動機構的設計與應用[M].機械工業出版社.

[2]陳宏鈞.實用機械加工藝[M].機械工業出版社.