淺談液壓缸活塞桿窄環(huán)形槽加工方法

1、淺談液壓缸活塞桿窄環(huán)形槽加工方法劉曉剛 2014年12月18日哈爾濱廣瀚新能動(dòng)力有限公司摘要：本文通過對液壓缸活塞桿窄環(huán)形槽加工方法的論述，總結(jié)了新型滾壓加工方法以及使用該方法的優(yōu)缺點(diǎn)。關(guān)鍵詞：液壓缸活塞 密封槽 窄環(huán)形槽 滾壓輪論文本體：隨著我國機(jī)械加工水平的進(jìn)步，為適應(yīng)時(shí)代步伐，實(shí)現(xiàn)企業(yè)降本增效的目的，我公司也在機(jī)械加工領(lǐng)域進(jìn)行了深入的研究。本文主要針對液壓缸活塞桿窄環(huán)形槽的加工方法進(jìn)行研究，液壓缸活塞桿窄環(huán)形槽加工屬于機(jī)械加工領(lǐng)域的一項(xiàng)重要技術(shù)，適用于各種活塞桿件外圓密封槽的加工，該方法自制一種專用外圓窄環(huán)形槽滾壓工具，經(jīng)實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證，此種加工方法，大幅度提高了液壓缸活塞桿外圓窄環(huán)形槽的

2、加工質(zhì)量及生產(chǎn)率。在液壓缸活塞桿的加工過程中（如圖1 活塞桿），為安裝各種密封圈等密封元件，需要在各種活塞桿等軸類零件的外圓上加工一些光潔度要求很高的窄環(huán)形槽。因?yàn)檫@些窄環(huán)形槽的寬度都較窄，一般只有2mm25mm的寬度，深度2-12mm，以及其他規(guī)格，另外這些軸類零件的材質(zhì)較雜，由普通碳鋼、合金鋼材料通過各種熱處理手段達(dá)到各種不同的硬度，許多窄環(huán)形槽的加工難以采用普通工具來實(shí)現(xiàn)，以往只能采用車刀車出，這樣加工出來的窄環(huán)形槽光潔度不好，容易刮傷密封件，影響密封效果和密封圈的壽命，并且加工效率低，因此對于各種窄的窄環(huán)形槽的加工制造已成為國內(nèi)液壓制造行業(yè)的一項(xiàng)技術(shù)難點(diǎn)。圖1 活塞桿為解決這個(gè)問題，我

3、公司研究了一種加工方法，即自制一種專用外圓槽滾壓工具，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的加工制造的窄的窄環(huán)形槽光潔度不好，尺寸精度低，加工效率低的問題。該方法所采用的技術(shù)方案是：在車床上使用的外圓槽滾壓工具（如圖 2滾壓工具），此工具包括：刀桿， 碟形彈簧， 銷子，支架，小軸，銅套，滾壓輪，預(yù)緊螺栓， 1傳遞桿。刀桿上設(shè)置有帶公差的孔，孔的形位公差根據(jù)加工窄環(huán)形槽的精度確定，孔的前部裝有滾輪支架，孔底部裝有傳遞桿，滾輪支架與傳遞桿之間裝有碟形彈簧，支架用一個(gè)銷子與刀桿連接，在刀桿上的銷孔是一個(gè)長孔，使支架可以在一定范圍內(nèi)活動(dòng)，碟形彈簧起產(chǎn)生預(yù)壓力和復(fù)位作用，在支架的另一端開有凹槽，滾壓輪通過小軸固定在凹槽

4、中，滾壓輪和小軸之間鑲有銅套，以便滾壓輪轉(zhuǎn)動(dòng)，刀架右端裝有預(yù)緊螺栓，便于調(diào)整和裝配。1. 刀桿，2. 碟形彈簧，3. 銷子，4. 支架，圖2 滾壓工具滾壓輪是該滾壓工具的核心零件（如圖3滾壓輪），根據(jù)不同尺寸的槽寬、槽深設(shè)置成不同尺寸規(guī)格、尺寸精度的系列化滾壓輪，以加工出不同尺寸、不同精度的窄環(huán)形槽；滾壓輪表面硬度在HRC6265之間，保證滾壓輪的壽命及密封槽的加工質(zhì)量；滾壓輪的寬度比要加工的窄環(huán)形槽稍微窄一些，其伸出支架的高度要大于所加工的窄環(huán)形槽的深度，滾壓輪的棱角設(shè)計(jì)成圓角，其半徑值應(yīng)等于窄環(huán)形槽底部圓角半徑；傳遞桿與孔底平面有一定距離，用右端螺栓控制調(diào)整，刀桿右端螺栓主要用于裝配、拆卸

5、及預(yù)緊的調(diào)整。該加工方法的優(yōu)勢在于，可以在車床上滾壓通過各種熱處理手段達(dá)到各種不同的硬度的各種普通碳鋼、合金鋼材料的窄環(huán)形槽，該外圓槽滾壓工具結(jié)構(gòu)簡單，重量較輕，滾壓下面結(jié)合圖2和具體實(shí)施方式對本方法進(jìn)行詳細(xì)說明，如圖2所示，刀桿1的前部 2設(shè)置有帶公差的孔，孔的內(nèi)部裝有碟形彈簧2，傳遞桿9，孔的前部裝有支架4，支架4用一個(gè)銷子3與刀桿1連接，在刀桿1上的銷孔是一個(gè)長孔8，使支架4可以在一定范圍內(nèi)活動(dòng)，碟形彈簧2起產(chǎn)生預(yù)壓力和復(fù)位的作用，刀桿右端裝有螺栓8，可以調(diào)整蝶形彈簧預(yù)緊力，在支架4的另一端開有凹槽，滾壓輪7通過小軸5固定在凹槽中，滾壓輪7和小軸5之間鑲有銅套6，以便滾壓輪能夠轉(zhuǎn)動(dòng)。刀桿

6、1的材料為普通碳鋼，支架4的材料為碳鋼45#，熱處理硬度為HB217255，小軸5和滾壓輪7的材料為GCr15，小軸5的熱處理硬度為HRC5558，滾壓輪7的熱處理硬度為HRC6265，銅套6的材料為ZQAl9-4，銅套6與滾壓輪7的配合為過渡配合，銅套6與小軸5的配合為間隙0.030.05mm的間隙配合，裝配時(shí)給各活動(dòng)部位加注潤滑脂，以便滾壓輪能夠靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。滾壓輪7的外圓及圓角部要經(jīng)過磨制，光潔度要求為Ra0.2，使用時(shí)，將該滾壓工具夾持在車床的刀架上，車床主軸旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)工件，將該工具的滾壓輪的外圓貼在粗加工后的軸類件窄環(huán)形槽底部，這時(shí)工件帶動(dòng)滾壓輪7，使工件與滾壓輪實(shí)現(xiàn)對滾，對滾過程中，通過

7、調(diào)整預(yù)緊螺栓8逐漸加一些徑向力，使?jié)L壓輪緊貼窄環(huán)形槽底部，使窄環(huán)形槽底部的一些凸凹不平部分被光潔度和硬度都很高的滾壓輪逐漸壓平，提高形槽底部的光潔度。刀桿1的前端開有長孔8，其目的是使支架4被固定的同時(shí)可以在一定范圍內(nèi)活動(dòng)。支架4的前部開有槽子，用于安裝滾壓輪。滾壓輪的寬度B比要加工的窄環(huán)形槽稍微窄一些，其伸出支架的高度H要大于所加工的窄環(huán)形槽的深度，滾壓輪的角部設(shè)計(jì)圓角，其半徑值R應(yīng)等于窄環(huán)形槽底部圓角半徑值。本方法制造出的滾壓工具結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，制造成本低，在大小車床、普通數(shù)控車床上都能夠使用；可以根據(jù)所要加工的窄環(huán)形槽尺寸更換不同規(guī)格滾壓輪，操作方便；可以在車床上滾壓各種普通碳鋼、合金鋼材料通過各種熱處理手段達(dá)到各種不同的硬度的窄環(huán)形槽，提高了窄環(huán)形槽加工的質(zhì)量和速度，為液壓制造企業(yè)的產(chǎn)品加工提供了方便、實(shí)用、簡單、可靠的外圓槽滾壓工具，應(yīng)用此種方法加工液壓缸活塞密封槽，顯著的提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率?？偨Y(jié)：經(jīng)過實(shí)際應(yīng)用，該方法有效解決了活塞桿窄環(huán)形槽加工中出現(xiàn)的粗糙度低，難加工的問題，該方法中使用的工具制作比較簡單，成本較低，使用方便，適應(yīng)性強(qiáng)，但對高精度的窄環(huán)形槽加工還需要制造高精度的滾壓輪。使用該方法加工出的液壓缸活塞精度高，光潔度高，效率高，安裝時(shí)不會對密封圈造成劃傷