深孔油缸缸体的加工探讨

徐相荣

摘 要：由于我国的深孔精密加工技术存在发展不完善的问题，所以我国深孔油缸存在比较普遍的质量问题，比如摩擦阻力大、使用寿命短等。为了解决这些问题，国内研究人员非常重视这方面的研究。本文简明扼要的分析了深孔油缸加工技术研究的重要性，重点介绍了深孔油缸缸体的加工，分别从深孔油缸缸体的滚压加工技术、深孔油缸缸体的刮削滚光加工技术、深孔油缸缸体的深孔机床加工技术、深孔油缸缸体的盲镗加工技术四个方面进行了详细介绍，具有重要意义。

关键词：深孔油缸；缸体；加工

在我国，深孔精密加工技术的发展还不是特别成熟，所以深孔油缸类产品很多时候依赖于进口[1]。目前，在国内，能够掌握这类技术的企业并不多，而且产品的使用寿命相对比较低。国内的深孔油缸缸体由于存在摩擦阻力大同时响应频率低的缺点，无法满足使用要求，而且缸体经过一段时间使用后非常容易出现密封失效或者部件磨损问题。所以近些年来，越来越多的研究人员开始重视深孔油缸缸体的加工技术研究。

1 深孔油缸加工重要性分析

深孔油缸作为一种重要的部件，其质量好坏直接影响设备整体的机械性能好坏。而油缸作为缸体的最大组成部分，它的性能有会对油缸的性能产生重要影响。而且另一方面，在进行油缸维修时，缸体内壁主要以修复为主，基本上都是采用珩磨技术，但是当内壁锈蚀出现锈坑深在3毫米以内、锈坑分布面积较小时，常规珩磨维修耗时会比较差，而且维修起来也比较困难，企业为了节省时间常做报废处理，造成了巨大的浪费。所以，国内的相关研究人员越来越重视开发深孔油缸加工技术，并不断近些工艺创新，争取作出更为节能、使用周期更长久、机械性能更优异的油缸设备。

2 深孔油缸缸体的加工探讨

2.1 深孔油缸缸体的滚压加工技术

所谓滚压加工是借助硬度高而且表面光滑的滚柱，通过对金属表面进行滚压，使金属表面受到压力，本质上是一种无切屑加工技术。这种技术是在常温条件下，主要利用金属塑性变形性能特点，通过滚柱辗平将工件表面存在的微观不平度消除，从而达到优化缸体的表层结构，提高缸体的机械特性、尺寸和形状的目的。所以说这种方法不僅能够将缸体表面加工平整，还能强化缸体表面性能。被滚压加工处理过的工件，相比于切削加工工艺，缸体表面粗糙度明显增强，同时经过这种工艺处理后，缸体的耐磨性和抗疲劳强度都得到了明显提升。经过实际应用的验证，还发现缸体经过滚压加工后，由于缸体表面发生了挤压硬化，耐磨和抗疲劳强度指标缺失得到明显提高，而且表面受力情况下也未发生塑性变形，所以能够实现更长久的尺寸精度保持。

这种工艺的加工一般分为两步：①第一步是确定缸体加工前的粗糙度和尺寸精度，由于这是一种滚柱碾压的工艺，因此加工前的凸起部分情况决定了加工后表面的粗糙度，所以，加工表面应该在Ra3.2以下。另外，滚压过盈量也会对缸体几何精度和表面粗糙度产生很大影响。有些专家通过实验验证认为，滚压过盈量在0.05毫米到0.08毫米之间是比较合适的，此时得到的表面粗糙度相对最小。②第二步是工件找正，这是滚压加工工艺的一个难点。找正的方式是用四爪夹盘进行左端装夹，借助磁力表座使用正带找正。用工件中心架托对工件右端用辊支撑，借助镗杆轴线进行找正，然后将表座吸在镗杆上并旋转，进行右端内孔找正。

2.2 深孔油缸缸体的深孔机床加工技术

传统的深孔镗技术存在两个明显的问题：一是镗孔刀杆刚性问题无法解决，底孔做出来不直，后期的滚光和珩磨均无法将其直线度提高到所需水平；二是深孔加工结束之后再进行焊接，将会产生较大的变形量，但是如果先进行焊接再进行内孔加工的话，滚光和珩磨又不能到达缸筒底部.对于这种问题，首先需要保证油缸内孔的加工精度符合要求，然后保证焊接过程不产生变形。为了达到这一目的，可采用高精尖的深孔精密加工机床。这种机床主轴要具有较高的回转精度，轨道的直线度要符合加工精度要求，而且轨道和高速刀杆的刚度也应该满足工艺要求，另外还需要考虑排泄和散热的问题。对于深孔精密元件来说，其失效大部分是因为密封件性能不符合要求造成的，所以在深孔油缸缸体加工中，深孔加工是其中重要的一部分，尤其是深孔直线度的精密加工。常规的深孔加工工艺存在诸多弊端，而这种精度高的机床加工方式能实现深孔的精密加工，从而保证缸体的密封性和机械性能。

2.3 深孔油缸缸体的盲镗加工技术

在深孔镗的技术上，本文还研究了另外一种工艺，就是深孔盲镗加工工艺。这种工艺是通过镗前找正以及内壁粗镗实现油缸缸体内壁粗加工的，并且经过实际的工程实践验证，证明这种工艺加工的油缸缸体比较理想。盲镗加工工艺中镗前找正通过超声波测定，确定工艺外圆。镗前对正是通过磁力百分表，实现缸体加工时，缸体内壁和镗杆的同轴度在0.1毫米以下，这样才能保证深孔镗头在进行缸体加工时，与缸体内壁是在相同的中心线上。在进行内壁粗加工时，内壁深孔镗是比较常用的，也是非常成熟的工艺，能够轻松实现实现1～3毫米的镗深孔，而且镗深孔的质量稳定、效率高、粗糙度也满足需求。经过实际验证，盲镗加工工艺在非标缸体的加工过程中也能发挥优异的加工性能，而且在对缸体内壁进行熔敷修复时，这种技术能对内壁毛坯进行再加工，使维修成本大大降低。另外，这种工艺在使用的稳定和安全性方面也得到了广泛认可。

3 结论

综上所述，我国的深孔油缸缸体的加工技术目前发展还不完善，但是通过相关研究人员进行年来的不断努力，缸体加工方面的技术有了较大发展。本文从滚压加工、刮削滚光、深孔机床、盲镗加工四个方面研究了深孔油缸缸体的加工，由于文章篇幅限制，未做过多介绍，后续的工作中会不断进行完善。

参考文献：

[1]武立波，贾强，战伯良.油缸的刮削滚光深孔加工工艺研究[J].机床与液压，2015，43（17）：69-71.