液壓螺母的數(shù)控加工

■雞西煤礦機械有限公司 （黑龍江 158100） 何燕成■哈爾濱第一機械集團六分廠 （黑龍江 150056） 孫麗華■黑龍江省中能控制工程有限公司 （哈爾濱 150060） 何巖松■黑龍江省龍煤集團雞西礦務局東海礦 （雞西 158100） 何延平

液壓螺母的數(shù)控加工

■雞西煤礦機械有限公司 （黑龍江 158100） 何燕成
■哈爾濱第一機械集團六分廠 （黑龍江 150056） 孫麗華
■黑龍江省中能控制工程有限公司 （哈爾濱 150060） 何巖松
■黑龍江省龍煤集團雞西礦務局東海礦 （雞西 158100） 何延平

摘要：本文從液壓螺母結構為出發(fā)點，對其關鍵件的工藝流程、加工方案、工藝裝備等進行介紹，特別是智能加工方面的應用，通過改進工藝方法提高其制造精度，提高其機械性能，解決液壓螺母容易出現(xiàn)漏油等質量問題，進一步降低成本。

液壓螺母廣泛應用于各種機械零部件的連接。液壓螺母改變傳統(tǒng)的堅固方式，該轉矩鎖緊為軸向拉伸鎖緊。液壓螺母容易出現(xiàn)漏油等質量問題，進而影響到機器設備的設計質量而給顧客與公司帶來諸多不便和無法估量的經濟損失。而外購的液壓螺母的價格昂貴，如果采用外購，又會提高設備的制造成本。

液壓螺母結構如圖1所示。工作原理：首先用缸體內螺紋將螺栓手動鎖緊，之后用液壓泵將壓力油打入缸體與塞體間腔體，借助于高壓油泵的動力，缸體帶動螺栓并將螺栓拉長，用貝母將缸體鎖住，卸壓后，利用螺栓自身彈性將螺紋鎖緊，精確達到預定載荷，即使在振動等工況惡劣的條件下，部件也不會松動，并且液壓螺母可以多個同時使用。因此在煤礦機械的應用具有十分重要作用。

液壓螺母在使用中時有漏油、拆卸困難等問題，與其制造方法與精度有著密切關系。對液壓螺母外購與自制件（隨機抽取一件）進行檢測對比，對比測量結果，從幾何尺寸上來看，自制件比外購件要好；從表面粗糙度上以及零件硬度上看，外購件和自制件性能大致一樣?？傊涍^對比，找出了自制件不足之處，進而加以改進，以便使產品質量得到提高，滿足用戶的需要，從而降低制造成本。

圖1　液壓螺母工作原理

針對制造精度差的問題，下面就螺母主要零件缸體、塞體加工工藝進行改進。對液壓螺母核心元件全部用數(shù)控機床加工，缸體采用專用刀具和設備，端面密封環(huán)帶由原來的臥式車床CA6140、普通端面環(huán)溝車

刀易夾刀改為用CK6150數(shù)控編程和三特維克專用端面環(huán)溝車刀LF123H20-2525B-052BM，表面粗糙度提高一個級別，符合產品質量的要求。對表面粗糙度值為Ra=1.6μm和Ra=0.8μm的加工表面，在數(shù)控設備上都采用一定的最佳轉數(shù)S500和進給量。另外液壓螺母的工藝改進措施有：

（1）對加工缸體的鉆胎進行了重新設計及加工，使之適合新結構尺寸。

（2）設計拋光工裝（參照端面環(huán)溝車刀）LF123，使用電木材料，即可保護操作者，更能降低表面粗糙度值。

（3）在加工塞體的φ74f6及φ50H7尺寸時，嚴格保證尺寸及形位公差，保證表面粗糙度值達到設計要求。

1. 數(shù)控加工工藝分析

（1）缸體結構特點及加工難點。該零件材料為40Cr，其冷加工切削性能和磨削性能良好，屬于薄壁盤類零件。它的特點是液壓螺母的核心零件。加工難點在于密封環(huán)帶深21mm，不論是各部尺寸φ74H7及φ50f6公差還是形位公差（同軸度φ0.015mm）要求的都非常嚴格（見圖2）。

圖2　缸體結構圖

（2）工藝方案分析。該零件毛坯選用棒料，采用先粗后精的工藝方案，制定總體工藝流程：鋸→ 粗車→ 熱處理（調質）→精車→ 磨（左端面）→車（外圓、環(huán)溝）→ 劃線→ 鉆孔→ 鉗（去刺）→ 車（滾花）→ 熱處理（發(fā)黑）→ 車（拋光）→ 鉗（攻螺紋）。

（3）工藝內容。①鋸：多件一起，鋸耗2。②粗車：內外圓均留2～2.5mm，切，環(huán)溝留2～2.5mm，各端臺面均留1～1.5mm，環(huán)溝尖角處車成R，其余不車。設備：C620-1。③熱處理：調質。④車：內孔、右端各部一刀下，環(huán)溝不車，左端面留0.1～0.2mm，大外圓車留1mm，其余全車好。設備：C620-3。⑤磨：左端面磨好。設備：M7130。⑥車：外圓車成φ84mm。設備：C620-3。⑦按右端面找正，誤差≤0.03mm，車好環(huán)溝。設備：CK6150；刃具：三特維克。⑧劃：尺寸7.5mm處φ3mm孔及十字垂直對胎線并引至φ83mm外圓上。⑨鉆：所有孔。設備：Z525；⑩鉗：套扣，去刺、清理。車：滾花。設備：C620-3?；喊l(fā)黑。車：Ra=1.6μm面環(huán)帶拋光至Ra=1.6～0.8μm之間。設備：CA6140。鉗：重過扣M10×1-6H。

2. 數(shù)控加工程序總方案

精車選用的設備：大連機床廠。設備操作系統(tǒng)FANUC Series Oi Mate-TC。其性能指標：主軸最高轉速3 000r/min?？焖僖苿? 000mm/min，工作行程X軸280mm，Z軸1 935mm。環(huán)帶加工程序如下：

O00001

M06T201；（設置刀具：內孔車刀）

M08: (切削液)

M03S500；（設置主軸轉速）

G00Z20；(快速進給)

X73.01；

Z2；

G01Z-20.8F45；

G00Z20；(快速進給)

X74.02；

Z2；

G01Z-20.8F45；

G00Z20；(快速進給)

X0；

M05；（主軸停止）

M06T202；（設置刀具：外圓車刀）

M08: (切削液)

M03S500；（設置主軸轉速）

G00Z20；(快速進給)

X50.88；

Z2；

G01Z-20.8F45；

G00Z20；(快速進給)

X49.98；

Z2；

G01Z-20.8F45；

G00Z20；(快速進給)

X0；

M05；（主軸停止）

M30；（程序結束）

%

收稿日期：（20141112）