液壓缸筒類零件同軸度機加工藝研究

侯大勇 馬建勇 李建華

（沈陽黎明航空零部件制造有限公司,遼寧 沈陽 110043）

引言

液壓缸筒類零件是最常用的機械動力轉(zhuǎn)換部件之一，其通過活塞的運動將液壓、氣壓等轉(zhuǎn)換為直線驅(qū)動，廣泛應(yīng)用于航空、船舶、汽車、建筑等各種機械。為了簡化結(jié)構(gòu)并增加強度，在精密設(shè)備中通常將活塞孔和活塞導(dǎo)桿孔整合在單一的液壓缸體上，但加工難度成倍增加，其中如何保證同軸精度成為作動筒的加工難點，例如圖1中兩處φ0.02。本文研究了幾種常用保證同軸的加工方法。

1 單次裝夾加工

在車床上一次裝夾完成φA、φB、φC的精加工，避免二次裝夾帶來的定位誤差，直接靠機床的精度保證各個加工面間的相對位置要求，簡單，可靠。如圖2所示。

優(yōu)點：不需要專用夾具，用三爪卡盤裝夾零件；零件精度由機床精度保證，避免了重復(fù)定位偏差，故加工精度高，完全保證缸筒的同軸要求。

缺點：必須穿過孔A加工φB、φC，顯然φA尺寸限制了工具的尺寸，需要使用改裝的專用鏜刀及槽刀加工和，并且需要單獨設(shè)計的量具，隨著φA長度直徑比值的增大，對刀具和量具的要求將越來越高，不適合加工長徑比大于2.5的液壓缸筒。

圖1 液壓缸體類零件技術(shù)要求

圖2 一次裝夾加工，粗線表示加工線

圖3.使用自定心夾具加工

圖4 使用輔助基準(zhǔn)加工φB、φC

圖5 使用輔助基準(zhǔn)加工φA

2 以孔A為基準(zhǔn)加工

先精加工出孔φA，然后以孔φA為基準(zhǔn)加工φB、φC。這種加工方法需要單獨設(shè)計的非標(biāo)準(zhǔn)自定心夾具，并控制夾緊力，防止零件變形。如圖3所示。

優(yōu)點：特殊設(shè)計的自定心夾具夾緊力均勻，零件不易變形，同時安裝拆卸零件非常方便快捷，可以縮短輔助加工時間，適合大批量生產(chǎn)。

缺點：

①需要高精度的自定心夾具以保證零件同軸精度，但適合液壓缸筒的夾具,因結(jié)構(gòu)限制很難達到要求的精度,再附加夾具安裝在機床上的偏差等其它偏差，最終零件能達到的同軸度往往大于φ0.05mm。

②自定心夾具價格往往較高，剛性差難保證長期有效的使用精度。

③零件孔較深或孔較小時自定心夾具精度較差。

3 輔助基準(zhǔn)分多次加工

缸筒粗加工并精車外圓D之后，軟三爪卡盤裝夾H處，用中心架支撐G處，車加工φB、φC；然后調(diào)轉(zhuǎn)方向裝夾G處，用中心架支撐H處鏜孔φA。這種方法利用兩點定位原理將零件相對于車床固定，中心架支撐位置需消除間隙，這時中心架支撐端與機床回轉(zhuǎn)中心的細(xì)小偏差并不影響零件最終同軸精度的保證。如圖4、圖5所示。

優(yōu)點：精度高，不需要使用專用夾具，簡單可靠，可操作性強。

缺點：在鏜孔時，中心架與零件應(yīng)消除間隙，消除間隙后中心架支撐端與機床回轉(zhuǎn)中心的偏差雖然不影響同軸度的保證，但會造成孔的錐度偏差，需要在高精度數(shù)控機床上加工以便于調(diào)整零件孔的錐度；對工人技術(shù)水平要求也較高。

總結(jié)

以上研究了液壓缸筒幾種常用的車床加工方法，并分析了優(yōu)缺點。根據(jù)液壓缸體的長徑比綜合分析加工方法：長徑比小于2.5，且同軸精度在φ0.03mm以內(nèi)的缸筒適合一次裝夾加工；長徑比較小于2.5，且同軸精度在φ0.05mm以上的大批量缸筒適合使用自定心夾具；長徑比較大的作液壓缸筒適合輔助基準(zhǔn)使用中心架加工。

在實際加工中這幾種方法并不是完全相互獨立的，可以配合使用，例如用自定心夾具將φB、φC以及外圓一次加工，然后按輔助基準(zhǔn)的方法加工φA。以上建議的加工方法也不是絕對的，應(yīng)根據(jù)不同的缸筒區(qū)別對待。

[1]耿南平．公差配合與測量技術(shù)[M]．北京航空航天大學(xué)出版社．2000．

[2]王光斗．機床夾具設(shè)計手冊[M]．上?？茖W(xué)技術(shù)出版社．2000．

[3]現(xiàn)代制造技術(shù)叢書編委會．結(jié)構(gòu)件制造技術(shù)[M]．科學(xué)技術(shù)出版社．2002．