一拖（洛陽）車橋有限公司（河南 471003）朱玲敏 何革娟 趙顯亮 陳 重

我公司KC8及KCE輪式挖掘機(jī)車橋等工程機(jī)械類車橋自投產(chǎn)以來，其中制動(dòng)器殼體液壓缸孔的加工，無法保證表面粗糙度要求，油腔出現(xiàn)竄腔現(xiàn)象，嚴(yán)重影響該類型產(chǎn)品的質(zhì)量。為此，如何提高制動(dòng)器殼體液壓缸孔的表面粗糙度值水平，且不降低生產(chǎn)效率顯得尤為重要。

1.加工分析及方案優(yōu)化

采用滾壓技術(shù)是解決這個(gè)難題的一種好途徑，在一定程度上可取代并優(yōu)于磨、珩磨、研磨、精鉸、精鏜和精車等傳統(tǒng)工藝，省時(shí)，省力，省費(fèi)用。

2.滾壓技術(shù)介紹

滾壓技術(shù)是一種壓力光整加工，是利用金屬在常溫狀態(tài)的冷塑性特點(diǎn)，利用滾壓刀具對(duì)工件表面施加一定的壓力，使工件表層金屬產(chǎn)生塑性流動(dòng)，填入到原始?xì)埩舻牡桶疾ü戎?，而達(dá)到工件表面粗糙值降低。由于被滾壓的表層金屬塑性變形，使表層組織冷硬化和晶粒變細(xì)，形成致密的纖維狀，并形成殘余應(yīng)力層，硬度和強(qiáng)度提高，從而改善了工件表面的耐磨性、耐蝕性和配合性。滾壓是一種無切削的塑性加工方法 ，因此這種方法可同時(shí)達(dá)到光整加工及強(qiáng)化兩種目的，是磨削、車削無法做到的。

滾壓技術(shù)具有以下性能特點(diǎn)：

（1）產(chǎn)品表面預(yù)留滾壓量后，用鏡面滾壓工具一次精壓就可以使鑄鐵產(chǎn)品表面粗糙度值從Ra=6.3μm左右降低到Ra=0.4～0.2μm。

（2）具有機(jī)械微調(diào)裝置，最大調(diào)整范圍0.4mm，精度控制0.005mm以內(nèi)，通孔盲孔都可以加工，加工范圍φ5～φ250mm，適合批量生產(chǎn)。

（3）加工面滾壓后其耐磨性得到提高的同時(shí)疲勞強(qiáng)度也增加了30%，提高了密封性，也消除了早期磨損，使其具有切削加工中無法得到的優(yōu)點(diǎn)。

（4）該工具工作效率極高，例如φ100mm×300mm孔，1.5min內(nèi)就可加工完；φ30mm×40mm孔，10s內(nèi)就可加工完成。

（5）該工具工效高，操作簡(jiǎn)便，可長(zhǎng)期使用，維修費(fèi)用低，工具刀體部位不會(huì)磨損，只是轉(zhuǎn)動(dòng)部位的滾柱和心軸會(huì)磨損，嚴(yán)重后只要更換即可，使用壽命長(zhǎng)：鋼件一般可加工5000～8000件，鋁件可加工50000～80000件，批量生產(chǎn)成本非常低。

（6）使用廣泛，可以在普通的車床、鉆床、鏜床、銑床、CNC加工中心或者數(shù)控機(jī)床刀架上使用。

3.采取措施

針對(duì)KC8左右制動(dòng)器殼體φ182H8、φ219H8大孔徑的加工，選用通用型滾壓工具（見圖1），安裝在車床小刀架上使用：高度H=25mm，前端直徑為45mm。此刀具也可以用于滾壓外圓。

4.滾壓過程及參數(shù)

KC8左右制動(dòng)器殼體φ182H8、φ219H8大孔徑滾壓：滾壓前孔徑留0.03～0.05mm余量；把通用型滾壓刀安裝在車床小刀架上，用百分表拉直滾壓刀滾柱母線后，壓緊滾壓刀。對(duì)刀后進(jìn)刀至尺寸，工件轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行加工。轉(zhuǎn)速與進(jìn)給（供參考）：100～150r/min，進(jìn)給量1.2～3.0mm/r；KC8左右制動(dòng)器殼體滾壓過程如圖2、圖3所示。KC8左右制動(dòng)器殼體滾壓后測(cè)量及滾壓前后對(duì)比如圖4、圖5所示。

圖1

圖2

圖3

圖4

圖5

5.拓展應(yīng)用

與鉸削相比，滾壓技術(shù)可有效獲得更小的加工表面粗糙度及硬度值，能夠同時(shí)達(dá)到光整加工及強(qiáng)化兩種目的，且加工效率明顯提高。故工程機(jī)械車橋殼體如中央殼體、左右制動(dòng)殼體、左右半軸殼體、輪轂、行星架等零件的關(guān)鍵加工面均可采用該技術(shù)進(jìn)行加工，有效提高了零件的封油特性。

圖6

6.結(jié)語

通過對(duì)比滾壓前后的加工表面粗糙度值，證明采用滾壓刀，一次精壓就可以使鑄鐵產(chǎn)品表面粗糙度值從Ra=3.2μm左右降低到在Ra=0.4～0.2μm。硬度由176HBW增加至214HBW，尤其對(duì)于大孔徑的表面粗糙度值的降低效果尤為明顯。在車床上加工內(nèi)孔時(shí)可以與車刀同時(shí)裝夾，車削完成后，立即進(jìn)行滾壓工步，與常規(guī)的轉(zhuǎn)至內(nèi)圓磨加工比較，效率提高20倍左右，同時(shí)加工成本大大降低。

采用滾壓刀的加工方法在我公司是首例，有效解決了由于加工問題所導(dǎo)致的工程機(jī)械車橋殼體的滲漏現(xiàn)象，提高了產(chǎn)品的品質(zhì)，潛在價(jià)值不容小覷。同時(shí)，大大縮短了加工周期，且降低了對(duì)機(jī)床加工精度的要求。