铲枪枪筒深孔珩磨加工工艺

缪玮 许新为

摘要：我们公司生产的QC7铲枪、铆钉枪在组装过程中出现活塞在枪筒枪体中活动卡滞，无法形成冲击行为，最后组装无法正常工作，通过工艺攻关，制作珩磨装置解决组装过程中出现的问题，保证组装质量。

关键词：珩磨装置；粗糙度；深孔；措施

1、铲枪枪筒腔体与阀活塞组装完成工作时出现的故障

我们公司生产的QC7铲枪主要用于凿岩、除锈、锤击等机械化作业，靠手柄装置控制压缩空气进入到叶片阀,通过叶片阀进气口和排气口的形成风能作用于活塞，使活塞在枪筒腔体内进行往复运动产生冲击工作。铲枪组装完毕后，主要的工作就是通过活塞在枪筒腔体中的往复运动带动冲击动作进行工作的。但是在生产过程中，活塞在腔体中的滑动不是很流畅，有卡滞现象，铲枪的冲击行为无法形成，导致铲枪无法正常工作。

2、铲枪枪筒腔体与阀活塞组装完成工作时出现的故障原因分析

    铲枪枪筒的腔体是通过内圆磨机床磨削加工的。内圆磨磨削加工过程中砂轮与枪筒腔体的接触面积大，产生的热量大，容易产生热变形。枪筒腔体要磨削至孔Φ28.5深度有230mm长，就要选用细长的砂轮轴，刚性会比较差，容易发生弯曲变形引起腔体圆柱度误差。内圆磨磨削还会产生大量的金属磨屑和砂轮磨屑不易排出而积存在腔体内，使枪筒腔体的表面粗糙度变差，Ra值在1.6um以上。一般腔体活塞运动的表面粗糙度最好在Ra0.4um以下，表面质量的变差也容易使零件磨损，在工作一段时间的工作后，枪筒的腔体容易被拉毛，若再上磨床进行修复加工的话，不易校调，尺寸不能控制。

3、铲枪枪筒腔体与阀活塞组装完成工作时出现的故障解决措施

通过工艺改进、制造珩磨装置来改善活塞在腔体中的滑动有卡滞现象，铲枪的冲击行为无法形成，导致铲枪无法正常工作的问题，提高铲枪生产时组装效率和质量。

4、珩磨装置介绍

QC7铲枪的零件枪筒的腔体要磨削加工深度230mm孔径Φ28.5的内孔，由于内圆磨的工艺特性使枪筒腔体的表面粗糙度、尺寸及形状精度不能达到活塞运动所要求的精度。因此制作珩磨装置来对铲枪的枪筒进行珩磨加工，保证枪筒的使用精度。

珩磨是通过往复运动、油石的径向扩涨和旋转运动来,对加工零件的表面进行挤压和摩擦产生微量切削来起到修正孔的直径、几何形状精度和表面粗糙度的作用，使工件的表面硬度和强度提高，是一种高效的精加工方法。

4.1可调深孔珩磨装置装配图：

珩磨装置的钢质壳体上均匀分布着三个等分键槽，油石座锥体连接芯棒放入壳体中，油石座上有两个角度为15°的锥体垫块，油石座锥体连接芯棒上的15°锥面正好与油石座的锥体垫块铰接起来，装好后用弹簧将油石座的两端固定起来,使它们可以很好的嵌在壳体键槽中与油石座锥体连接芯棒贴合。珩磨装置的尾端加工成M16×1.5的左旋螺纹 ，并在中间部分加工一段长20mm 宽4mm 的键槽，键槽里放置一根长19mm，Φ4mm圆的圆柱销作为推杆，加工M16×1.5的左旋螺纹的螺纹连接套，在端口处加Φ19mm深4mm的沉孔正好可以卡住推杆。

机床主轴上的连接装置的下端为连接头、上端是十字万向连接轴。珩磨装置主要是通过螺纹连接套内的卡槽与连接头上的销卡接在机床主轴上，机床主轴上的十字万向连接轴与珩磨装置形成浮动连接。这种连接可以在珩磨的过程中使处在不同轴线较大的轴线折角以及有较大轴向移动的两轴等角速地连续往复旋转,可靠地传递了转矩和运动方向，并有较大的角度补偿和传动效率，更好地保证了珩磨的质量。

珩磨加工过程： 将铲枪枪筒装夹在三角卡盘与机床主轴校对中心，将珩磨装置工作端在油石座松弛的状态下放入枪筒腔体内，将珩磨装置通过螺纹连接套装卡在机床主轴上。拧动螺纹连接套顶到推杆，推杆受到压力将压力传到连接芯棒，芯棒便向下推,芯棒的15°锥面使油石座的两个锥体垫块同时往下移动,使油石座渐渐向外涨开，压力作用到腔体表面上。启动机床，珩磨装置开始进行往复旋装运动。此时,油石座上的油石以固定的压力磨削腔体，根据珩磨的情况逐渐拧紧螺纹连接套进行珩磨切削加工。当零件孔尺寸和表面粗糙度达到要求之后,关闭机床,拧松螺纹连接套，使推杆压力消失, 油石座锥体连接芯棒便向上退回, 此时油石座借弹簧的弹力作用恢复到原来的位置,又紧紧地固定在壳体的四周，珩磨装置工作端就是靠螺纹旋转时推装置下压与回升来控制油石涨缩的。这个珩磨装置在普通的珩磨机床上就能操作使用。

4.2珩磨油石的选用

根据工件表面粗糙度的要求来选择磨料的粒度。珩磨用油石硬度的选用与枪筒热处理后的硬度有关，材料硬度高则油石选用的硬度应低。铲枪的枪筒经过热处理后硬度为HRC56-62 ，腔体的表面粗糙度要求在 Ra0.4um。

实际试用后，选择了尺寸为65mm×6mm×5mm三条油石磨料粒度240的油石来用于铲枪枪筒的珩磨加工。

4.3 珩磨油石的粘结方法

在珩磨的过程中，油石会磨损和发生碎裂的情况，因此油石要方便快捷并牢固地粘结在油石座上也很重要。漆片也称洋干漆或虫胶，是一种天然树脂，具有热塑、热固的性能。将油石座放在酒精灯上进行预热，将漆片捣碎，均匀的洒在油石座的槽里,进行加热熔化。随着漆片的熔化程度的加剧粘度也渐渐上升，接着将油石放置在油石座的槽中，熔化的漆片液将其包裹住,然后压紧油石，使油石紧固在油石座槽内。停止加热油石座使漆片逐渐冷却将油石完全固定住。用硬度比油石高两级的砂轮将油石两侧的锐边修磨成一定的圆角就可以使用了。应注意的是漆片的加热时间不能太长，漆片一旦被烤焦,粘结效果就会降低。磨损的油石要从油石座上取下时,也需进行加热待漆片熔化后才能取下。同时在粘结新油石时还必须把旧的胶清理干净,防止粘结不牢。

用树脂漆粘结时工艺比较繁琐，粘结油石时通常要在100℃-120℃的温度下保温2-3个小时，用时太长。而用漆片粘结时，只需加热熔化漆片，熔化时间快，冷却时间也快，油石更换方便。

枪筒经过珩磨加工后，尺寸精度、几何形状精度都有了改善，表面粗糙度能达Ra0.2um以上，大大提高了铲枪的使用精度要求，保证活塞在枪筒腔体里的顺畅的往复运动。

5.总结

本文对铲枪组装使用过程中活塞在铲枪枪筒腔体内的活动不顺畅的原因进行分析。珩磨装置的制作使用对枪筒腔体的进行珩磨加工后，尺寸、几何形状精度、表面粗糙度都得到提高，表面硬度和耐磨性也得到提高。珩磨的往复旋转的运动轨迹使枪筒腔体的表面形成了复杂的网状细纹,产生的网状细纹可以起到贮存润滑油的作用,使接触表面形成很好的液体摩擦，减轻了活塞运动时对腔体表面的磨损。

通过改进生产工艺，制作珩磨装置，提高了铲枪的生产效率，保证了质量，并对后续的铲枪修理提供了技术保障。

作者简介：缪玮（1980-）男 江苏常州 工具钳工高级技师 从事工艺装备设计与制作。