彎竄輥抱緊裝置移動座盲缸孔制造的工藝研究

劉小勇 馮 萍 陳 驍 甘 璇

(二重萬信工程設備有限責任公司，四川 618013)

彎竄輥抱緊裝置移動座盲缸孔制造的工藝研究

劉小勇 馮 萍 陳 驍 甘 璇

(二重萬信工程設備有限責任公司，四川 618013)

通過對彎竄輥抱緊裝置移動座盲缸孔制造的工藝研究，結合移動座結構特點及技術要求，選擇適合移動座各盲缸孔的高效、高質量的加工方法。

盲缸孔;精密鏜削;珩磨;豪克能技術

彎竄輥抱緊裝置是液壓彎輥板形控制技術中的重要裝置，主要由彎輥系統(tǒng)、竄輥系統(tǒng)及接軸抱緊裝置等組成。它直接影響著軋制成品的板形質量。而對其關鍵零件移動座加工質量的控制尤為重要。

為了實現(xiàn)我廠封閉生產彎竄輥抱緊裝置，我公司對彎竄輥抱緊裝置的關鍵件移動座、滑板等零件的制造進行了工藝研究及試制工作。以1 450 mm和1 750 mm軋機為例，一條軋線由7臺軋機組成，一臺軋機上有8個移動座，每個移動座上有3個缸孔。因此，一條軋線共有56個移動座，168個缸孔需要加工。如何高效、高質量地加工移動座的各缸孔是我們首先要考慮的問題。

1 移動座的加工難點

移動座是長方體結構的零件，見圖1，材質為

42CrMo。有3個在空間上相互垂直的盲缸孔。一為階梯式盲缸孔，尺寸為(?200H8×115)mm，另兩個盲缸孔尺寸分別為(?200H8×331)mm和(?200H8×315)mm。三孔均為盲孔，無退刀槽，缸孔表面粗糙度為 Ra0.8μm，圓度為0.01 mm、圓柱度為0.015 mm。

如何高效、高質量地加工這3個盲缸孔是移動座的加工難點。

2 加工方案

針對移動座的加工難點，在試制階段，我們采用了精鏜和精珩磨技術來加工盲缸孔，并對兩種加工方式分別做了切削試驗。在投產階段為了提高效率，我公司引進了烏克蘭軍工技術——“豪克能技術”精加工彎串輥抱緊裝置移動座的缸孔。

2.1 試制階段采用的方案

當缸孔孔深不大于115 mm時的工藝:粗鏜—調質—半精鏜—時效—精鏜。當缸孔孔深大于115 mm時的工藝:粗鏜—調質—半精鏜—時效—精鏜—珩磨。

2.1.1 精密鏜削

在精鏜工序中，我們利用伊斯卡精鏜刀(調整精度?0.002 mm)及金屬陶瓷刀片IC20N進行缸孔精鏜加工，通過切削試驗(改變切削參數(shù))尋找能達到圖紙要求的切削參數(shù)。試驗結果表明:在數(shù)控鏜床上加工孔深不大于115 mm的缸孔時，只要切削參數(shù)選擇合理就能夠較好的達到圖紙要求的Ra0.8μm的表面粗糙度。但孔深加深后，表面粗糙度最好只能達到Ra1.6μm，圓度和圓柱度變化不大。一般圓度可以控制在0.005 mm以內、圓柱度可以控制在0.01 mm以內。所以對于孔深大于115 mm的缸孔我們采用傳統(tǒng)的加工方法珩磨。

2.1.2 珩磨加工

珩磨加工是利用安裝在珩磨頭上的若干條油石，由脹開機構將油石向徑向脹開，使其壓向工作孔壁產生一定的面接觸，同時使磨頭產生旋轉和往復進給的綜合運動。由此實現(xiàn)對孔壁磨削一層極薄的金屬。在適當?shù)溺衲ヒ鹤饔孟?，可以達到改善表面質量、改善表面應力狀態(tài)和提高被加工零件精度的目的，是一種多刃切削的精加工方法。

試制階段在精珩磨工序中，我們設計制造了專用珩磨工裝。珩磨盲孔的關鍵是如何保證孔的圓柱度要求?？紤]到珩磨頭的設計與制造，以及如何保證孔底精度與其它部位的精度一致，我們采用了長油石珩磨。根據(jù)移動座與相關件的裝配使用情況，采用在半精鏜孔時將孔底鏜削加工出寬5 mm、深0.5 mm的淺退刀槽。通過珩磨試驗得出:在孔底多駐留一段時間并提高轉速可以保證珩磨后缸孔的圓度及圓柱度在0.01 mm以內。珩磨后的表面粗糙度達Ra0.3μm ～0.5μm，尺寸公差在0.01 mm以內，圓度及圓柱度在0.01 mm以內，均優(yōu)于設計要求。

此方法珩磨頭結構設計簡便，工人操作方便。但是加工效率低，加工一個缸孔需要10 h～12 h，且油石易磨損，油石的更換和修正需大量的輔助時間。

圖1 移動座Figure 1 Mobile base

2.2 投產階段的方案

通過對試制階段加工情況的分析，制約生產效率的關鍵工序是精加工階段的精鏜缸孔和精珩磨缸孔工序。為此我們引進了“豪克能加工技術”，購買了在鏜床上使用的豪克能表面加工設備，加工孔的范圍是?195 mm～?230 mm，可加工500 mm的孔深。

豪克能技術是烏克蘭軍工技術，前蘇聯(lián)曾廣泛用于發(fā)電、動力、飛機及造船、潛艇等軍民設備的制造中。豪克能金屬表面加工技術是光整加工金屬表面的一種輔助專用設備，可以安裝在車床和鏜床上使用。經過豪克能刀具加工過的工件表面粗糙度有明顯改善，可使被加工工件表面粗糙度達到Ra0.2μm以下，加工效率也大幅提高?？商娲鷤鹘y(tǒng)的磨床、滾壓、鏜滾、珩磨、拋光機、砂帶機等加工方式。該設備由豪克能表面加工設備控制柜、豪克能表面加工刀具總成、豪克能表面加工工具座、豪克能表面加工工具頭滾珠、連接電纜、油管、電源電纜等構成。

為了使鏜床和豪克能加工設備有效連接，我們與豪克能設備廠家共同設計了適合我公司T110數(shù)控鏜床使用的連接接口。

安裝好后做了切削試驗。采用豪克能表面加工設備精加工一件移動座缸孔(?200 mm×365 mm)走刀一次只需30 min左右，加上安裝該設備，精加工一件移動座的兩個長盲缸孔最多需要2 h。表面粗糙度很容易達到Ra0.8μm以下。試驗件缸孔走刀一次表面粗糙度就達到了Ra0.6 μm。一條7連軋軋機的56個移動座至少能減少1 008 h的加工時間。

3 鏜、珩磨及豪克能技術加工缸孔的優(yōu)缺點

3.1 鏜缸孔工藝

優(yōu)點:裝夾次數(shù)最少，輔助時間少，效率高，加工質量易控制，盲孔有無退刀槽對精鏜工藝來說，影響不大。

缺點:對設備精度、刀具要求較高，適合加工表面粗糙度要求Ra0.8μm，孔深不大于115 mm的較淺缸孔。

3.2 珩磨缸孔工藝

優(yōu)點:對設備要求不高，普通鉆床上就可以安裝，相對與鏜缸孔來說，對孔深的要求不高，加工精度高，表面粗糙度好，質量穩(wěn)定。

缺點:加工時需換珩磨油石，輔助時間長，效率低?？椎闹本€性必須由前道工序保證，同時對前道工序也有一定的精度要求，否則不易保證能珩磨出很高的尺寸精度和幾何精度。對于盲孔無退刀槽的零件，珩磨盲孔前，需預先加工出一段深度小于或等于珩磨余量的退刀槽，以便提高盲孔加工效率。

3.3 豪克能技術工藝

優(yōu)點:對使用設備精度要求不高，加工時間和輔助時間少，加工質量容易保證，加工精度和效率高。對加工缸孔深度沒有過多的限制。

缺點:與珩磨工藝一樣，受豪克能加工設備工具頭的限制，為保證質量，精加工盲孔前，也需預先加工出一段深度小于或等于珩磨余量的退刀槽。

4 結論

通過對移動座盲缸孔制造的工藝研究及切削試驗的對比，分別采用兩種方法精加工彎串輥抱緊裝置移動座的盲缸孔。對孔深不大于115 mm的盲缸孔采用精鏜工藝，孔深大于115 mm的盲缸孔采用“豪克能技術”在鏜床上用豪克能表面加工設備進行精加工。生產效率得到了大幅提高。采用“豪克能技術”徹底解決了大型工件不能上磨床的技術難題，提高了此類工件的加工質量。該工藝方法具有廣泛的實用性。

編輯 傅冬梅

Process Research on Manufacture of Blind Cylinder Bore for Bending String Roll Hold Device Mobile Base

Liu Xiaoyong，F(xiàn)eng Ping，Chen Xiao，Gan Xuan

Bymeans of research on blind cylinder bore manufacturing of bending string roll hold device mobile base and combing with structural characteristics and technical demands ofmobile base，the effective and high quality processingmethods have been selected thatwere applicable for blind cylinder bores ofmobile base.

blind cylinder bore;precious boring;honing;Hauck technology

TH16

B

2013—09—01