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滚压刀的发展历史与实际应用

滚压刀的使用源远流长,西方的工业革命最早也是由滚压刀加入机加工工艺,随着蒸汽机、电话、航天飞机的发明诞生,金属抛光成为不可缸少的工艺。外国人的思维讲究简单高效,他们想出一种能够直接省时省力的工具,那么就是被我们现在叫作滚压刀。相关阅读:滚压刀的作用
滚压刀最初由前苏联传到中国,在国有企业最初被用来加工液压油缸,对缸体内孔提高表面粗糙度。材料表面处理技术是材料科学的一个重要分支,它是指在不改变基体材料的成分和性能的情况下,通过包括机械手段、化学手段等物理手段来赋予材料表面的特殊性能,使其所用的技术与工艺能满足产品或零件的使用。通过材料表面处理技术在工业的应用,大幅度的提高了金属产品的质量、性能和寿命,并产生了巨大的经济效益,因此备受各国科技界的重视。表面强化是指改善机械零件和构件表面性能,提高疲劳强度和耐磨性能的工艺方法。表面强化有时还能提高耐腐蚀性能。承受载荷的零件表面常处于最大应力状态,并在不同的介质环境中工作。因此,零件的失效和破坏也大多发生在表面或从表面开始,如在零件表层引入一定的残余压应力,增加表面硬度,改善表层组织结构等,就能显著地提高零件的疲劳强度和耐磨性。表面强化方法一般可分为表面热处理、表面化学处理和表面机械处理。表面机械处理方法主要有喷丸和滚压刀两种方法。
滚压刀工艺是一种无切削加工工艺,表面滚压刀可以明显提高零件的疲劳强度,而且降低缺口的敏感性。滚压刀技术最早是由德国人在 1929 年提出的,1933 年在美国铁路上开始使用滚压成形方法,1938 年前苏联把该技术应用于机车车轴轴颈。1950 年前苏联、美国在军用、民用飞机上开始大量应用孔挤压技术。目前滚压刀技术已广泛应用于生物医学、航空航天、国防工业、精密机械、汽车机车等领域。通过滚压刀不仅提高了零件的光洁度而且也提高了精度。更重要的是零件经过滚压之后,在它的表面建立起冷轧层强化了零件的表面,使表面的硬度提高得很多,并且增加了表面的耐磨性,因而可以延长零件在工作时的使用寿命,一般能够延长 2~3 年,有的甚至可以增长的更多。用滚压加工来代替一部分零件表面的磨削或研磨,同样能够满足表面在精度或光洁度上的要求,然而采用滚压头加工却不需要专门或特殊的设备,一般就是用一个结构很简单的滚压工具,就能在车床上或其他车床上进行操作,这样不但可降低磨床或研磨机的需求量。不但为国家减少了投资,节省了费用,而且在某些情况下滚压头获得的表面质量,有可能比研磨高得多。采用滚压工具来代替零件加工表面的磨削或研磨,就可以缩减零件加工劳动量,一般能缩减到 30%左右。这样对降低产品成本都具有很大的实际意义。滚压工具成形技术目前在工厂中已经得到了广泛的应用,无论从生产效能或经济效益来考量,都是属于很满意的。而经济效益与产品生产率和质量有着紧密的关系,在给定生产产品和产品技术要求的前提下,需要选择什么加工方法和装备来进行加工,要通过经济分析来确定。为提高产品零件的加工质量,或为提高生产率而采取的某种新工艺或高效的的工艺方法和装备时,必须考虑最后能获得好的经济效益。采用一些新的加工方法,如电火花加工,电腐蚀加工,超声波加工,激光加工,电化学加工,以及滚压头和挤压刀光整加工等。
滚压刀的发展背景
图1 滚压刀的发展背景
 
液压缸是液压传动系统的执行元件,可以实现直线往复运动或 360°以内的往复回转运动。它已经在大型液压支护设备、装载机、凿岩机的液压系统中得到了广泛应用。近几年随着煤矿开采技术的发展,作为支护设备的液压支架在煤矿机械化作业中起着关键的作用,它是煤矿安全的保证,其中作为液压支架最重要的零部件—液压缸的内孔的表面质量、液压缸的使用寿命、产品的制造成本直接受到液压缸加工艺好坏的影响。液压缸内表面的精加工过去采用珩磨,近几年来滚压刀具用得越来越广泛,对于塑性较大的液压缸缸筒材料,磨削工艺几乎已经被滚压刀取而代之。随着滚压设备精度的不断提高、通过滚压工艺来实现液压缸的表面强化,并将成为缸体内孔加工的主要方法。
滚压刀应用领域
图2 滚压刀应用领域
随着时代的进步,工业的发展。今天我们使用滚压刀的方法和效率不断成熟,由多遍的往复式进给挤压变成简单一遍成形。现在成就了许多简单的孔变成一秒滚光。高效的机加工工艺也被更多的机加工工作者所追求采用,同时也满足更多顾客加工周期短,品质要求高的产品要求。

 

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