液壓閥孔的加工技術你都知道嗎?

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引言

孔加工技術是金屬切削加工的一個重要環節,精密深孔加工就更是重中之重。

傳統笨重機械被液壓機械逐步取代,而這個取代的過程很大程度上取決于液壓件關鍵部位的加工技術,液壓閥孔的加工精度直接影響產品的性能、壽命及使用。

因此,加緊探尋新穎的閥孔加工方法,并對已用于生產中一些方法分析、研究,做到自覺準確地推廣應用,從而使閥孔加工更趨于合理化。

 

 

如圖1為某一整體多路閥閥體內孔簡圖圖1多路閥閥體內孔簡圖閥體材質為HT300高強度灰鑄鐵,抗拉強度為300N/cm2,抗壓強度為540N/cm2。

閥孔與閥體精密配合,配合間隙在0.005～0.015mm之間,閥的工作壓力達21～35MPa,閥孔直徑D1一般在<10～<41mm范圍內,閥體長度70～300mm之間,長徑比最大11∶1,閥孔尺寸精度H6～H7,圓柱要求0.003～0.005mm,表面粗糙度Ra0.2。

閥孔的尺寸精度、幾何精度、表面粗糙度是影響產品質量的主要因素,如何保證產品精度要求,掌握合理的加工手段是非常必要的。

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液壓閥孔加工方案。

合理的工藝方案是根據生產綱領、精度要求、毛坯狀況、工件材質、長徑比、設備條件、工具制造能力和供應狀況等相關因素制定出來的。目前,國內液壓閥孔加工有下列幾種方案:

A.鉆—擴—鏜—鉸—推—研

B.鉆—擴—鏜—鉸—研

C.鉆—鏜—鏜—鉸—研(珩)

D.擴—鏜—鏜—鉸—研(珩)

E.鉆—剛性鏜鉸—研(珩)

F.鉆—剛性鏜鉸—金剛石鉸

G.擴—剛性鏜鉸—金剛石鉸

H.鉆—擴—鉸—珩—金剛石鉸

I.鉆—擴—鏜—鉸—剛性鏜鉸—金剛石鉸

J.擴—鏜—鏜—鉸—金剛石鉸

對于各種不同規格的閥孔加工,在確定方案之前,首先要綜合分析各個影響因素,然后采用一個比較合理的工藝路線。

通常采用的工藝方案是D、G、J,上述三種方案都有各自的加工特點及適用范圍,下面逐一分析它們的使用情況。

 

 

2.1擴—鏜—鏜—鉸—研(立珩)

 

這種加工方案適用范圍較廣,也是傳統使用的加工路線,尤其適用于較大規格的毛坯,閥孔大于<30mm的閥體加工采用這種加工方案。

 

擴—鏜—鏜—鉸通常在普通六角車床或加工中心一次完成,擴孔去除余量大,使用雙刃擴鉆起到找直閥孔的作用,粗、精鏜由于加工余量越來越小,起著進一步提高光潔度及直線度的作用,鉸孔主要起定尺寸作用。

通過上述工序加工,孔的尺寸精度可達到0.02mm以上,幾何精度達到0.003～0.005mm,表面光潔度達到Ra0.8～0.4,這樣為最后珩磨奠定了較好的基礎,珩磨后的孔精度能完全達到產品要求。

 

 

2.2擴—剛性鏜鉸—剛性鏜鉸—金剛石鉸

 

上述工藝屬于成熟工藝,閥孔經擴孔后采用剛性鏜鉸工藝半精加工,然后用金剛石鉸刀珩磨。

其基本特點是適用與長徑比大的孔,尤其適合分片式多路閥閥孔的加工,穩定性較好,并且剛性鏜鉸刀前后帶導向保證了工件的直線度要求,再加上內冷卻排屑,大大改善了加工條件,保證了表面光潔度要求。

鏜鉸后表面精糙度Ra1.6～0.8,幾何精度高于0.005,工件尺寸可達到6級精度。金剛石鉸是較新的技術,但在我廠已得到了廣泛的使用,它作為終加工工序對尺寸精度起到了很好的控制作用,對設備要求很低(因為它屬于浮動加工),但對上道工序要求較高,而剛性鏜鉸就具備這種能力,所以它們的配合使用使加工既經濟又實用。

 

由于剛性鏜鉸設備屬于專機,粗精鏜鉸工序不能一次完成,內孔切槽在此設備也無法完成,再有回轉直徑有限,這就制約了它的應用,加工多孔閥體及大規格閥就不適合使用這種工藝路線。

2.3擴—鏜—鏜—鉸—金剛石鉸

 

 

傳統的工藝路線,通過對某些工序的技術革新,用于先進的設備上,確實起到了很好的作用,無論加工質量,還是加工效率都達到了較高的水平。在加工中心的加工過程中,精鏜工序中采用防震帶微調的鏜刀桿鏜削,加工長徑比接近10的孔,圓柱度可控制在0.005mm以內。在數控車床上加工小閥體的過程中,

第一、把鏜鉸刀的技術用于普通鉸刀,剛柔結合,既提高了產品質量,又延長了刀具的使用壽命;

第二用梯形鉸刀替代普通鉸刀,從切削受力方面想辦法,同樣起到了穩定直線度的作用,受到了較好的效果。

 

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幾種典型刀具的設計及使用

3.1剛性鏜鉸刀

 

圖2剛性鏜刀這種鉸刀的特點是:鏜削鉸削和擠壓結合在一起,刀具前端有余偏角45°的切削刃,擔任切削大部分余量的鏜削任務,3°斜角及圓柱校準部分擔負粗鉸任務,硬質合金導向塊起導向、支承和擠壓作用,冷卻液從刀具內部流到前刀面上,起到良好的冷卻作用。剛性鏜鉸刀適用于鑄鐵件孔加工,刀具耐磨性能好,使用壽命長。

 

3.1.1導向條長度選擇:視閥孔長度選擇,

一般加工液壓閥孔時,選擇導向塊長最小超過三個油道臺階,這樣才會起到很好的導向作用。

 

3.1.2導向塊數量及分布的選擇:

 

粗鏜鉸時,切削任務重擠壓成份小,所以導向塊用兩塊,并且一條導向塊正對切削刃,起良好的導向作用;精鏜鉸時,切削成份小,擠壓任務重,設三塊導向塊,且分布基本均勻。

 

3.2階梯鉸刀

 

圖3階梯鉸刀將鉸刀切削部分磨成三個環段,每段長3～4mm,第一環段直徑比第二環段直徑小0.15mm第二環段直徑比第三環段直徑小0.15mm,剩余部分為錐形鉸刀,其余與普通鉸刀類同。階梯鉸刀與普通鉸刀相比,普通鉸刀一次切完,切屑薄而寬,而階梯鉸刀分幾次完成,切屑厚而窄,所以切削力顯著下降,切削輕快,切削變形小,表面光潔度提高。

階梯鉸刀具有以下優點:

制造簡單;環形段在切削過程中有較好的導向作用,提高了穩定性;在鉸刀的軸心上沒有可變的切削力,保證鉸刀能沿軸向正確移動;適用于余量大的鉸削;可對偏的底孔起到矯直作用。

 

3.3金剛石鉸刀金剛石鉸刀

利用鎳或樹脂作為粘合劑,把金剛石顆粒鍍在刀體上,經過修磨而成。金剛石鉸刀是一種多刃微粒切削。鉸削過程中,切屑藏于金剛石顆粒之間,通過冷卻液沖洗和高速旋轉被甩出來。金剛石鉸刀粒度選擇:粗鉸粒度粗120#(粒度號)精鉸粒度細150#(粒度號)金剛石鉸孔作為液壓閥孔的最終工序,幾何精度可以提高到0.002mm,表面粗糙度可達到Ra0.2,而且孔的加工直徑趨于一致,從而實現了與閥芯的最佳配合。在閥孔加工中行到了普遍的應用。

 

 

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閥孔加工技術的前景展望

 

隨著高科技技術的不斷發展,對液壓件精度要求越來越高,國外閥體與閥芯配合經常用完全互換,而不在是分組裝配,這樣閥體的加工精度提高了好幾個等級,在這種情況下,采用粗精兩次珩磨,珩磨技術又原來的浮動改為剛性,珩磨機前后帶導向,這不僅是工藝的革新,同時也是數字控制設備的新發展。另外超聲珩磨作為孔的終加工工序越來越受到人們的普遍青睞,它不僅操作方便,加工精度高,是一種非常值得推廣的孔加工方法。