改良的四柱液壓機包括機身、油箱以及與油箱相連的控制柜,在機身的四個邊角處均穿設(shè)有導(dǎo)柱,機身包括橫梁、工作臺以及設(shè)置在橫梁與工作臺之間的滑塊,每個導(dǎo)柱均由上而下依次穿過橫梁、滑塊以及工作臺,在橫梁中部豎直穿設(shè)有主缸且主缸與油箱聯(lián)通,主缸包括主缸體以及插設(shè)在主缸體內(nèi)的主活塞,主活塞通過法蘭與滑塊固連,法蘭與主缸體末端之間存在工作間隙,控制柜能驅(qū)動主活塞帶著滑塊朝工作臺豎直向下滑移,且當(dāng)主活塞豎直向下滑移時,工作間隙逐漸變大。
四柱液壓機主要由液壓缸、上橫梁、下橫梁、滑塊、立柱、液壓系統(tǒng)等組成,立柱的作用不但要支撐上梁與油缸,承受工作拉力,還要對活動橫梁起導(dǎo)向作用,因此立柱的制造在液壓機制造中占有非常重要的地位,該零件要求既要有較高的尺寸精度,表面還要有較高的耐磨性能要求。
立柱材料選用45#,最大軸徑差40mm最高精度IT6,表面粗糙度1.6μm,形位公差0.029,表面淬火HRC 45~48,要求中間相對運動部分電鍍硬鉻并拋光。
該零件的加工工藝過程為:下料→粗加工→表面淬火→磨加工→電鍍→車絲拋光。由于表面淬火要產(chǎn)生較大的變形(3~5mm),因而在粗加工時需留有較大的加工余量,原加工余量為3mm,這樣導(dǎo)致在磨削時工作量相當(dāng)大,直接影響生產(chǎn)周期并產(chǎn)生較大的費用。
為減小磨削工作量,在粗加工時盡量減小磨削余量,該零件加工時可將磨削余量減小至1.8mm這樣,在磨削時就可以適當(dāng)增大進給量,但這一方案帶來的問題是,必須嚴格控制熱處理變形,應(yīng)將其控制在1.8mm之內(nèi),這就要求在熱處理過程中,嚴格控制淬火變形,各段之間通過機械校正,確保其變形控制在范圍內(nèi)。該方案雖然可減小磨削余量,降低磨削工時及費用,但同時增加了熱處理校正難度。
在熱處理后增加車削工序。熱處理后增加車削工序,校正熱處理變形,以保證較小的磨削余量。由于熱處理后材料硬度已達HRC45~48,普通車削無法完成,因而選用陶瓷刀具車加工去除多余加工余量。
陶瓷刀具的主要參數(shù)為:前角為-6~-8°、后角為5~12°、主偏角為45°、刃傾角為0~10°刀尖圓弧半徑通常取0.6~0.9mm。
該方案可以通過車削,極大地減輕磨削負擔(dān),雖然增加了一道車削工序,但因采用的是耐高溫、紅硬性好、耐用度比傳統(tǒng)刀具高幾倍甚至幾十倍的陶瓷刀具,代替的是成本較高的磨削工作量,并且陶瓷刀具切削時與材料摩擦力小,切屑不易粘接在刀片上,不易產(chǎn)生積屑瘤,從而可以進行高速切削,因而總的工時和總成本明顯降低。
由于工件表面淬火時僅對直徑為Φ200 mm的中間一段進行淬火,而工件的兩端直徑小于200mm,因此在粗加工時,對立柱兩端多留出一些加工余量,在第二次加工時以工件中間段進行零件加工找正的加工基準,對后加工的加工基準中心孔進行重新加工,這樣可減小校正誤差區(qū)間長度,提高生產(chǎn)效率