劉素蘭，季 亞，宋春蘭，李廣娟

（徐州鍛壓機(jī)床廠(chǎng)集團(tuán)有限公司技術(shù)中心，江蘇 徐州 221116）

油缸是液壓系統(tǒng)中最重要的執(zhí)行元件，其將液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，并與各種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)相配合，完成各種機(jī)械運(yùn)動(dòng)。其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，輸出力大，性能穩(wěn)定可靠，沒(méi)有傳動(dòng)間隙，使用維護(hù)方便等特點(diǎn)，因此，在各種液壓系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。油缸基本由缸筒、缸蓋、活塞桿、導(dǎo)向套、鎖母等組成?；钊麠U裝上導(dǎo)向套，在液體壓力的推動(dòng)下，在缸筒內(nèi)孔中運(yùn)動(dòng)。如果缸筒內(nèi)壁表面粗糙度差，則摩擦力增大，易產(chǎn)生活塞滑移或爬行。因此，缸筒內(nèi)孔加工品質(zhì)的好壞直接影響整個(gè)產(chǎn)品的壽命和可靠性，內(nèi)孔加工要求高，表面粗糙度要求為Ra0.4~Ra0.8。

圖1 油缸中缸筒的圖紙尺寸

圖1是一油缸中缸筒的圖紙尺寸，缸筒的加工工藝過(guò)程為：先放在C61100車(chē)床上加工，內(nèi)孔、外圓及端面先粗車(chē)；然后四爪卡準(zhǔn)610外圓，用大頭頂尖頂另一端，找正外圓及端面，半精車(chē)、精車(chē)各外圓并車(chē)螺紋；去頂尖，上中心架，找正外圓兩處，然后車(chē)平面并車(chē)小端內(nèi)孔至圖紙要求尺寸；調(diào)頭，四爪卡準(zhǔn)520外圓，架中心架，找正外圓及臺(tái)階面，車(chē)大外圓；半精車(chē)、精車(chē)準(zhǔn)400H9內(nèi)孔，留磨削余量。內(nèi)孔粗糙度要求為0.8，精車(chē)難以達(dá)到，而現(xiàn)有的內(nèi)孔磨床又不能磨削，如果轉(zhuǎn)到外協(xié)廠(chǎng)家加工，成本必然增加。為滿(mǎn)足圖紙要求，降低生產(chǎn)成本，特設(shè)計(jì)了珩磨頭工裝。

1 珩磨概述

珩磨是磨削加工的一種特殊形式，屬于精加工的一種方法。珩磨加工范圍比較廣泛，特別是在批量生產(chǎn)中，采用專(zhuān)用珩磨機(jī)更為經(jīng)濟(jì)、實(shí)用。

1.1 珩磨原理

在一定壓力下，珩磨頭上的砂條（油石）與工件表面之間產(chǎn)生復(fù)雜的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。珩磨頭上的磨粒由于起切削、刮擦和擠壓作用，從加工表面上切下極薄的金屬層。一般珩磨油石采用金剛石和立方氮化硼等磨料，價(jià)格比較昂貴。為了降低成本且不影響使用性能，改用油石作為砂輪。

1.2 砂輪的選用

在機(jī)械加工中，砂輪是不可缺少的工具。砂輪的種類(lèi)很多，各種磨料、粒度、結(jié)合劑、硬度、尺寸的砂輪多達(dá)幾萬(wàn)種。如果選擇不適，不但不能加工出合格的零件，而且還會(huì)損壞工件，甚至砂輪破碎，發(fā)生事故，傷害操作者，所以正確選用砂輪非常重要。

（1）砂輪的材質(zhì)（即磨料）：由于白鋼玉的硬度高，適于磨削淬火鋼、高碳鋼、高速鋼等，而缸體的材質(zhì)為45，故選用白鋼玉砂輪。

（2）砂輪的粒度選擇：選用砂輪的粒度越細(xì)，被磨削工件的表面粗糙度越高，由于細(xì)砂輪吃刀量小，磨削效率比粗砂輪低，而且還會(huì)使工件表面發(fā)熱變形，產(chǎn)生燒傷現(xiàn)象。60~100粒度的砂輪，用于精磨零件。故選用60粒度的砂輪。

（3）砂輪的硬度選擇：硬度是指在外力的作用下，結(jié)合劑對(duì)磨粒從磨具表面脫落的抵抗力。如選用砂輪太軟，磨粒還很鋒利就已脫落，使砂輪很快變小且利用率低；反之如選用砂輪太硬，磨削時(shí)磨粒不易脫落，會(huì)使工件發(fā)熱變形，燒傷工件表面。故選用中硬砂輪。

（4）珩磨頭工裝

珩磨頭工裝，如圖2、圖3所示。

圖2 珩磨頭

圖3 珩磨頭

下面結(jié)合附圖進(jìn)行說(shuō)明：

砂輪裝在銷(xiāo)軸上，在軸兩端裝上軸承，和軸承蓋一起通過(guò)螺釘與支架連接在一起；在支架的另一端孔內(nèi)裝進(jìn)彈簧，在外圓裝上過(guò)渡套，在過(guò)渡套的長(zhǎng)孔內(nèi)擰入螺釘來(lái)限制彈簧的伸長(zhǎng)量；連接套為一焊接件，一端裝入過(guò)渡套，從K向可以看出通過(guò)螺釘與過(guò)渡套連接在一起，珩磨頭的傾斜角度，通過(guò)螺釘在長(zhǎng)孔的位置來(lái)調(diào)節(jié)，另一端通過(guò)螺釘壓在刀桿上。

（5）工作原理

車(chē)床上的卡盤(pán)卡緊工件小端外圓，中間外圓由中心架支撐，百分表找正外圓及內(nèi)孔，然后夾緊工件。在車(chē)床的刀架一端裝入刀桿，用螺釘壓緊，刀桿的另一端用螺釘壓緊珩磨頭的一端。開(kāi)動(dòng)車(chē)床，工件旋轉(zhuǎn)，搖動(dòng)托盤(pán)手柄，刀架往前移動(dòng)，珩磨頭靠近工件內(nèi)孔，調(diào)整砂輪的進(jìn)給量，由工件旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)砂輪旋轉(zhuǎn)，珩磨頭往前移動(dòng)，開(kāi)始磨削工件內(nèi)孔，根據(jù)余量的大小及粗糙度的要求，粗磨、精磨內(nèi)孔直至圖紙要求。在磨削時(shí)珩磨頭以工件孔壁作導(dǎo)向，因而，加工精度受機(jī)床本身精度的影響較小，靠砂輪和孔壁相互研磨，相互修整。由于珩磨頭可傾斜一定的角度，所以圓錐孔及倒角處也可以磨削。

2 珩磨加工的特點(diǎn)

（1）加工精度高

珩磨比普通磨削加工精度高，因?yàn)槠胀ハ鲿r(shí)支撐砂輪的軸承被放置在被磨削孔之外，會(huì)產(chǎn)生一定的偏差。而在珩磨時(shí)，支撐砂輪的軸承被放置在被珩磨孔之內(nèi)，偏差比較小。在留珩磨余量時(shí)，珩磨余量留多少，取決于孔徑的大小、長(zhǎng)度和工件材質(zhì)。珩磨能獲得較高的加工精度，加工精度為IT7~IT6,但珩磨不能提高被加工孔的位置精度。

（2）表面品質(zhì)好

表面為交叉螺旋紋，有利于潤(rùn)滑油的保存及油膜的保持。有較高的表面承載率，因而能承受大載荷，耐磨削，提高了導(dǎo)向套的使用壽命，從而提高了產(chǎn)品的使用壽命。為及時(shí)沖走磨粒，改善表面粗糙度和降低磨削溫度，在操作時(shí)，常需用大量的切削液。珩磨能獲得較高的表面品質(zhì)，表面粗糙度Ra為0.4~0.8。

（3）生產(chǎn)效率高

與普通磨削速度相比，珩磨的圓周速度雖不高，但由于砂輪與工件內(nèi)孔表面為面接觸，往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度相對(duì)比較高。所以珩磨仍有較高的生產(chǎn)率，適合批量生產(chǎn)，且能降低成本。珩磨使用范圍廣，只要孔能放進(jìn)珩磨頭，就能磨削內(nèi)孔。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文介紹了珩磨加工在液壓機(jī)油缸中的加工應(yīng)用，通過(guò)對(duì)大量油缸內(nèi)孔的珩磨試驗(yàn)，達(dá)到了預(yù)期的效果，產(chǎn)生了良好反應(yīng)；對(duì)外圓加工進(jìn)行試驗(yàn)，同樣達(dá)到了理想效果，對(duì)外圓珩磨同樣適用。

[1]熊元一，郭建忠.珩磨工藝及其在汽車(chē)零部件中的應(yīng)用[J].數(shù)控機(jī)床市場(chǎng)，2005，（4）：55-56.

[2]李貴德，張惠忠.機(jī)械加工中砂輪的正確選用.《機(jī)械工程與自動(dòng)化》1998，(1)：39-40.

[3]徐匯因，祖國(guó)慶.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].四川：西南交通大學(xué)出版社，2006.

[4]郁龍貴，喬世民.機(jī)械制造基礎(chǔ)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2009.