一種半盲孔及盲孔液壓缸內(nèi)壁超聲光整加工方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種半盲孔及盲孔液壓缸內(nèi)壁超聲光整加工方法，屬于液壓缸加工技術領域，提供了一種操作簡單，有效提高缸筒內(nèi)壁粗糙度，提高加工精度的半盲孔及盲孔液壓缸內(nèi)壁超聲光整加工方法，所采用的技術方案為首先對液壓缸的半盲孔、盲孔內(nèi)壁進行粗加工，建立半精加工基準；再對液壓缸的半盲孔、盲孔內(nèi)壁進行半精加工，建立精加工基準；然后再對液壓缸的半盲孔、盲孔內(nèi)壁依次進行精加工處理；最后對經(jīng)過精加工處理后的液壓缸的半盲孔、盲孔內(nèi)壁進行超聲波振動加工，在進行超聲波振動加工時，工具頭超高頻不斷沖擊工件表面，同時刀具作進給運動；本發(fā)明廣泛用于半盲孔及盲孔液壓缸內(nèi)壁的加工。
【專利說明】
一種半盲孔及盲孔液壓缸內(nèi)壁超聲光整加工方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種半盲孔及盲孔液壓缸內(nèi)壁超聲光整加工方法，屬于液壓缸加工技術領域。
【背景技術】
[0002]目前，半盲孔及盲孔液壓缸內(nèi)壁的加工方法主要有磨削拋光、珩磨拋光、滾壓拋光和鉸削。上述加工方法主要存在以下缺點。
[0003]1、磨削拋光:缸筒內(nèi)孔表面粗糙度要求一般為Ra0.2μπι?Ra0.4μπι，而內(nèi)圓磨削可以達到的經(jīng)濟表面粗糙度一般為Ra0.8μπι。若要達到缸筒內(nèi)孔表面粗糙度要求，就必須反復進行精整磨削，但往往表面粗糙度等級很難達到規(guī)定要求。因此，該方法耗時較長，加工效率低，效果不佳。同時內(nèi)孔磨削拋光屬于固結磨料拋光，與磨削機理相同。從磨削原理可知，磨削過程和拋光過程都可能對內(nèi)孔產(chǎn)生劃傷，表面劃傷是內(nèi)圓磨削、拋光的常見缺陷。表面劃傷產(chǎn)生的原因為:拋光過程脫落的磨粒無法排出，往復摩擦導致缸筒內(nèi)部產(chǎn)生拋光劃痕。
[0004]2、珩磨拋光:由于珩磨作業(yè)存在沖程，即珩磨頭超出被加工面的過切行程。而半盲孔及盲孔根部無此空間，因此珩磨頭無法進行半盲孔及盲孔根部拋光切削，即珩磨不適用于半盲孔及盲孔缸筒結構內(nèi)壁加工。同時內(nèi)孔珩磨拋光屬于固結磨料拋光，與磨削機理相似，因而也會產(chǎn)生磨粒擠壓劃痕。其次，珩磨頭轉速較高、沖程較大，導致易產(chǎn)生拋光紋路(劃痕)。再者，珩磨頭動剛度不足，導致拋光時產(chǎn)生震顫，從而生成了拋光振紋(劃痕)。
[0005]3、滾壓拋光:滾壓會在工件表面產(chǎn)生硬化層，此層與內(nèi)部材料有明顯的分層現(xiàn)象，容易造成表層脫落;滾壓工藝很難掌握，處理不當容易造成廢品；1000Ν?3000Ν剛性力對機床傳動機構、導軌損傷很大，嚴重損傷機床精度和壽命;刀具使用壽命短、易損壞，綜合使用成本高;無法滿足薄壁缸筒、薄壁管件等剛性差零件的加工。
[0006]4、鉸削:鉸削的經(jīng)濟表面粗糙度為Ra0.8μπι?Ral.6μπι，若要達到Ra0.2μπι?Ra0.4μm則對刀具、操作水平要求很高，工藝性不良；鉸削需要排肩，而缸筒的半盲孔及盲孔結構使得排肩不暢，因而限制了鉸削質(zhì)量的提高，即也限制了缸筒內(nèi)壁表面粗糙度等級的提高。
[0007]由以上分析可知，機械結構元件半盲孔及盲孔內(nèi)壁光整加工各技術均為減材加工，有多項固有弊病，不太適宜于半盲孔及盲孔液壓缸內(nèi)壁光整加工。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為解決現(xiàn)有技術存在的技術問題，本發(fā)明提供了一種操作簡單，有效提高缸筒內(nèi)壁粗糙度，提高加工精度的半盲孔及盲孔液壓缸內(nèi)壁超聲光整加工方法。
[0009]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術方案為一種半盲孔及盲孔液壓缸內(nèi)壁超聲光整加工方法，按照以下步驟進行，
a、首先對液壓缸的半盲孔、盲孔內(nèi)壁進行粗加工，建立半精加工基準；
b、再對液壓缸的半盲孔、盲孔內(nèi)壁進行半精加工，建立精加工基準；
c、然后再對液壓缸的半盲孔、盲孔內(nèi)壁進行精加工處理； d、最后對經(jīng)過精加工處理后的液壓缸的半盲孔、盲孔內(nèi)壁進行超聲波振動加工，在進行超聲波振動加工時，工具頭以20000次/秒?40000次/秒的超高頻不斷沖擊工件表面，同時刀具作進給運動。
[0010]優(yōu)選的，所述超聲波振動加工的孔徑大于等于50mm，切削速度為40?80m/min，切削深度為100?150μηι，進給量為0.3?0.6 mm/r。
[0011]優(yōu)選的，所述液壓缸缸筒內(nèi)徑尺寸變化量不大于0.02mm。
[0012]優(yōu)選的，所述步驟c中的精加工采用精鏜、精車、粗磨、精鉸中的一種或幾種。
[0013]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下技術效果:本發(fā)明不僅可以克服磨削、珩磨、研磨、滾壓、鉸削等技術的缺點，而且可以實現(xiàn)半盲孔及盲孔液壓缸內(nèi)壁一次、有效、高質(zhì)量光整加工；同時由于超聲波振動加工的切削力<30kg，這樣輕量級的切削力對于工件系統(tǒng)、機床系統(tǒng)、夾具系統(tǒng)、刀具系統(tǒng)均不會產(chǎn)生加載失穩(wěn)問題，因此十分適合于薄壁缸筒、薄壁管件等弱剛性零件內(nèi)壁的穩(wěn)態(tài)光整加工；并且采用本方法加工的缸筒內(nèi)壁表面粗糙度可由Ra0.8?1.Ομπι提高到Ra0.2?0.4μπι，表面粗糙度明顯提高。
【具體實施方式】
[0014]為了使本發(fā)明所要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0015]—種半盲孔及盲孔液壓缸內(nèi)壁超聲光整加工方法，按照以下步驟進行，
a、首先對液壓缸的半盲孔、盲孔內(nèi)壁進行粗加工，建立半精加工基準；
b、再對液壓缸的半盲孔、盲孔內(nèi)壁進行半精加工，建立精加工基準；
C、然后再對液壓缸的半盲孔、盲孔內(nèi)壁進行精加工處理，為其超聲波振動光整加工建立尺寸公差、形狀公差、位置公差、表面粗糙度的光整加工基礎，其中精加工采用精鏜、精車、粗磨、精鉸中的一種或幾種；
d、最后對經(jīng)過精加工處理后的液壓缸的半盲孔、盲孔內(nèi)壁進行超聲波振動加工，超聲波振動加工過程是通過彈性片對超聲波振動加工刀具總成預加一個彈性壓力，使加工工具頭與工件表面始終保持接觸，工具頭以20000次/秒?40000次/秒的超高頻不斷沖擊工件表面，同時刀具作進給運動，產(chǎn)生由超聲波能和沖擊能組成的復合能量作用在工件表面上，利用金屬在常溫狀態(tài)下冷塑性特點，對工件表面進行無研磨劑的研磨、強化和微小形變處理，完成對工件表面的加工。
[0016]其中，超聲波振動加工的孔徑大于等于50mm，切削速度為40?80m/min，切削深度為100?150μ??，進給量為0.3?0.6 mm/r;液壓缸缸筒內(nèi)徑尺寸變化量不大于0.02_。
[0017]本發(fā)明依次采用粗加工—半精加工—精加工—超聲波振動加工對半盲孔及盲孔液壓缸內(nèi)壁進行光整加工，明確了半盲孔及盲孔液壓缸內(nèi)壁光整加工的工藝路線；明確了應以精鏜/精車/粗磨/精鉸等做為超聲波振動加工的準備工序;按以上工藝流程進行的光整加工不僅可以克服磨削、珩磨、研磨、滾壓、鉸削等技術的缺點，而且可以實現(xiàn)半盲孔及盲孔液壓缸內(nèi)壁一次、有效、高質(zhì)量光整加工。同時由于超聲波振動加工的切削力(30kg，這樣輕量級的切削力對于工件系統(tǒng)、機床系統(tǒng)、夾具系統(tǒng)、刀具系統(tǒng)均不會產(chǎn)生加載失穩(wěn)問題，因此十分適合于薄壁缸筒、薄壁管件等弱剛性零件內(nèi)壁的穩(wěn)態(tài)光整加工。并且半盲孔及盲孔液壓缸內(nèi)壁通過采用“精鏜/精車/粗磨/精鉸+超聲波振動加工”的工藝加工后，可使缸筒內(nèi)壁表面粗糙度可由Ra0.8?I.Ομπι提高到Ra0.2?0.4μπι。即經(jīng)該方法光整加工后表面粗糙度等級會明顯提高，并且很容易得到高表面粗糙度等級的表面。
[0018]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包在本發(fā)明范圍內(nèi)。
【主權項】
1.一種半盲孔及盲孔液壓缸內(nèi)壁超聲光整加工方法，其特征在于:按照以下步驟進行， a、首先對液壓缸的半盲孔、盲孔內(nèi)壁進行粗加工，建立半精加工基準； b、再對液壓缸的半盲孔、盲孔內(nèi)壁進行半精加工，建立精加工基準； c、然后再對液壓缸的半盲孔、盲孔內(nèi)壁進行精加工處理； d、最后對經(jīng)過精加工處理后的液壓缸的半盲孔、盲孔內(nèi)壁進行超聲波振動加工，在進行超聲波振動加工時，工具頭以20000次/秒?40000次/秒的超高頻不斷沖擊工件表面，同時刀具作進給運動。2.根據(jù)權利要求1所述的一種半盲孔及盲孔液壓缸內(nèi)壁超聲光整加工方法，其特征在于:所述超聲波振動加工的孔徑大于等于50mm，切削速度為40?80m/min，切削深度為100?150μηι，進給量為0.3?0.6 mm/r。3.根據(jù)權利要求1所述的一種半盲孔及盲孔液壓缸內(nèi)壁超聲光整加工方法，其特征在于:所述液壓缸缸筒內(nèi)徑尺寸變化量不大于0.02mm。4.根據(jù)權利要求1所述的一種半盲孔及盲孔液壓缸內(nèi)壁超聲光整加工方法，其特征在于:所述步驟c中的精加工采用精鏜、精車、粗磨、精鉸中的一種或幾種。
【文檔編號】B23P9/00GK105945509SQ201610354503
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月26日
【發(fā)明人】王威, 艾敏, 祁偉, 李海燕, 任鵬, 趙崗平, 黃茜, 王長亮
【申請人】長治清華機械廠, 中國運載火箭技術研究院