主工作缸体的加工
1概述：160MN自由锻水压机的主工作缸缸体有三件，固定在水压机的上横梁上，工件时三个主工作缸内的柱塞在高压水的作用下共产生160MN的压力，形成水压机的主动力。主工作缸缸体分为缸筒和缸底两部分，为锻焊结构件，成品总重量为65.256吨，是二重集团公司制造的最重、外形尺寸最大的缸体类零件。
1.1主工作缸体结构及技术要求：
1.1.1工作缸的结构：
外形尺寸：最大外圆：φ2340㎜；工件总长：5765㎜，内孔尺寸：φ1370㎜×5225㎜；
成品重量：65.256吨；材质：20MnNiMo，分缸筒和缸底两部分，锻焊结构。见图1
图1 主工作缸体的结构
1.1.2主要技术要求
⑴ 配合止口圆柱度误差小于0.1，表面粗糙度要求；
⑵ 缸口与外圆同轴度误差小于0.05；
⑶ 工作缸底面及底部R160表面粗糙度要求；
⑷ 所有表面要求无痕加工。
1.2 主工作缸体的加工难点：
⑴ 原图要求焊后整体加工底面及底部R160是最大的难点；直径达Ф1390+0.5mm深5000mm的深孔(Ra3.2um)和孔底端面(Ra3.2um)均要求由三金工30M深孔镗床完成，在三金工尚属首次，难度很大。
⑵ 工作缸内孔精加工精度保证；
⑶ 工作缸外型尺寸大，装卡、找正及切削和测量等环节操作难度大。
1.3 主工作缸体的制造工艺流程：
1.3.1 组焊前的制造工艺流程
1) 缸筒的工制造艺流程：
半精加工
重机分厂
半精加工
三金工
无损探伤
质量部
焊前装配
重机分厂
2) 缸底的工艺流程：
焊前装配
重机分厂
无损探伤
质量部
半精加工
重机分厂
1.3.2 组焊后的制造工艺流程
装配
重机分厂
无损探伤
质量部
1.4 主工作缸体的加工方法：
经过反复论证，结合集团公司各分厂加工设备的能力及分布情况，制定如下加工方案：
缸筒和缸底按各自的工艺路线进行粗加工探伤和调质，半精加工过程中将坡口和定位止口加工到尺寸，缸底端面和R160按成品尺寸加工并抛光至图纸要求，其它部位留焊后精精加工余量。UT探伤后将缸底和缸筒焊在一起。车光工件外圆再对焊缝进行UT探伤。然后进入精加工阶段。
1.4.1 缸筒的加工：
1) 车(WSD210Ⅱ)： 上可调支撑，夹顶工件，找正：粗车外圆、倒角、R符粗加工图。在缸筒左端车一φ1600mmx70mm的夹头。夹头底面到总长右端面须大于4835。即按粗加工图中左端共有90mm的余量。在总长两端距端面500mm处各光一300mm宽的架口、30mm宽的找正带，每间隔1000mm车测厚带宽30mm。均光达Ra3.2。架口圆度、圆柱度0.05mm。
2) UT探伤。
3) 深孔钻(DH1000)，镗内孔符粗加工图。
4) 热处理调质
5) 车(WSD210Ⅱ)： 车左端内孔上可调支撑，夹右端，车各外圆见圆即可，表面单面光达Ra3.2
6) UT探伤
7) 车(WSD210Ⅱ)：半精车各外加，单面均留量8㎜，在外圆距总长两端面500mm处车架口宽400mm、找正带宽30mm，光达Ra3.2。再上托辊找正工件，半精车内孔，单面精加工留量8㎜，车与缸底配合部位止口达图纸要求。
8) 镗 (WD200)：找正压紧：铣总长右端面，总长为4702mm。
9) 焊前装配
1.4.2 缸底的加工：
1) 立车 (C55IJ)工件装夹两次，找正夹紧：见平厚度两面，粗车缸底各外圆、内孔、端面和R圆弧及倒角符粗加工图。
2) UT探伤
3) 热处理调质。
4) 立车(C55IJ) 工件装夹两次，找正夹紧：见粗加工图。见光各外圆、端面、R，光达Ra3.2，去除量2-3mm。
5) UT探伤。
6) 立车(C55IJ) 工件装夹两次，找正：平厚度右端面。粗车外圆φ1850、内圆φ1390mm直径均留精加工余量14mm。车I放大图600mm斜面、右端面符图，车缸底R160圆弧并抛光符图。车与缸筒相配合的部位尺寸符图纸要求。
7) R160磁探。
8) 焊前装配
1.4.3 主缸体组合后的加工
1) 钳工 去毛刺，将缸底、缸筒组装符图后点焊。转焊热处理。
2) 车(WSD210Ⅱ)：右端内孔上可调支撑，夹顶工件，精车缸体各外圆15°圆锥、R及倒角符图。抛光各R，参见图2
图2
上托辊，重新找正工件，用φ800mm镗杆精镗缸体各内圆和各R圆弧及各倒角符图。Ra0.8面抛光，见图3。
图3
工件调头，按已加工面打表找正，允许误差小于0.03mm：平总长左端面、倒角符图。
3) 镗(WD200HB/NC) 装夹两次，找正压紧：钻镗A向视图24-φ60mm孔符图。钻铣A向视图24-M56X4符图。钻镗B向视图24-φ60mm。 钻铣16-M76X4符图。镗左端φ430±0.2mm孔、平左端φ430±0.2mm符图。
4) 磁探。
1.5 加工方案分析及保证措施：
1) 缸底和缸筒为止口E9/e8配合，再加上为焊接形式为窄间焊，组焊后的变形很微小，这种变形对产品的使用没有影响，工作缸的缸孔底面和底部R160是加工难点，经设计人员同意，将该部位在焊加工加工至图纸尺寸，对焊时，以止口定位，避开了焊后的加工困难的难题。
2) 直径达Ф1390+0.5mm深5000mm的深孔要求粗糙度值达Ra3.2，安排在30M深孔镗床加工需重新设计制造或改制大量的刀具和辅助工装(如支承瓦、镗头体、镗杆、大刀盘、支撑座等)，加工成本太高；安排在重机分厂的20M重车利用Ф800mm的镗杆镗孔，相比之下加工效率低一些，但成本降低很多。镗孔前，在缸体外圆上加工出架口和找正基准，可保证加工后的孔与缸体外圆同轴。
3) 工作缸大小端的螺孔具有较高的位置精度，用普通机床加工满足不了要求，采用在φ200mm数控镗床上用数控程序加工。
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