摘要:鑄造多路閥是工程機(jī)械的核心控制元件，主要零件之一是鑄造閥體。而鑄造閥體的加工質(zhì)量是關(guān)鍵要素，直接影響液壓多路閥工作性能及使用壽命。該文指出了鑄造閥體加工的重要性，然后根據(jù)探索及驗(yàn)證，提出了幾種比較成熟的鑄造閥體加工技術(shù)，主要有閥芯孔多臺階沉割槽同步切削技術(shù)、片式閥體片間配合面以銑代磨技術(shù)、超深小直徑流道機(jī)加工技術(shù)、成套化插裝閥孔加工及檢測技術(shù)、大直徑長倍徑閥芯孔珩鉸技術(shù)、粗加工過程毛刺預(yù)防技術(shù)、熱能去毛刺技術(shù)、閥孔單刃鏜鉸刀精密加工技術(shù)、閥孔防變形余量控制技術(shù)。
關(guān)鍵詞:鑄造多路閥;鑄造閥體;加工技術(shù);探究
液壓多路閥是工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的核心控制元件，閥體是核心零部件，目前多采用鑄造式結(jié)構(gòu)。其中，帶滑閥結(jié)構(gòu)的鑄造閥體，閥芯孔、插裝孔等的加工質(zhì)量直接影響液壓多路閥的工作性能及使用壽命，而加工成本則直接影響產(chǎn)品在市場中的競爭力。目前國外較多廠家已經(jīng)實(shí)現(xiàn)鑄造閥體的批量化高效率低成本生產(chǎn)，并向著高效率高集成化智能化柔性化方向發(fā)展。
1概述
鑄造閥體加工是液壓多路閥加工制造的關(guān)鍵特征點(diǎn)，也是加工難點(diǎn)之一。國內(nèi)鑄造閥體的加工起步較晚，對于鑄造閥體加工技術(shù)雖然初具水平，但與國外相比還存在一定的差距，鑄造閥體的加工技術(shù)只能依靠自主研發(fā)和國外借鑒。研究鑄造閥體的加工技術(shù)，對于提高鑄造多路閥加工質(zhì)量，提高加工效率以及降低制造成本，提高市場競爭力，具有很強(qiáng)的推動力，同時(shí)為后續(xù)打破進(jìn)口高端液壓多路閥技術(shù)壟斷奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
2鑄造閥體加工技術(shù)
經(jīng)過深入實(shí)踐及探索研究，目前比較成熟的鑄造閥體加工技術(shù)，主要有閥芯孔多臺階沉割槽同步切削技術(shù)、片式閥體片間配合面以銑代磨技術(shù)、超深小直徑流道機(jī)加工技術(shù)、成套化插裝閥孔加工及檢測技術(shù)、大直徑長倍徑閥芯孔珩鉸技術(shù)、粗加工過程毛刺預(yù)防技術(shù)、熱能去毛刺技術(shù)、閥孔單刃鏜鉸刀精密加工技術(shù)、閥孔防變形余量控制技術(shù)。
2.1閥芯孔多臺階沉割槽同步切削技術(shù)
沉割槽是內(nèi)孔孔系常見結(jié)構(gòu)之一，其加工質(zhì)量直接影響著產(chǎn)品性能，尤其對于同一軸線上多沉割槽結(jié)構(gòu)，其尺寸一致性要求較高，加工精度要求高、加工難度大，目前主要采用逐個(gè)銑削或鏜削的加工方式，加工效率低下，且多個(gè)沉割槽的尺寸一致性難以保證，嚴(yán)重地限制了產(chǎn)品質(zhì)量。隨著技術(shù)進(jìn)步，近年來，機(jī)械行業(yè)開始逐步探索內(nèi)孔多沉割槽加工的工藝方法，實(shí)現(xiàn)高效率、高質(zhì)量加工，推動智能制造進(jìn)程�；诋�(dāng)前割槽工藝現(xiàn)狀，提出開發(fā)一種高效、高質(zhì)量刀具的思路，提出新型刀具的基本要求:具有多切削刃結(jié)構(gòu)，能一次性完成多個(gè)沉割槽的同步加工;閥芯孔沉割槽軸向尺寸一致性好;割槽產(chǎn)生的毛刺數(shù)量少、尺寸小，利于后續(xù)去毛刺工藝開展;結(jié)構(gòu)緊湊，能在現(xiàn)有機(jī)床上使用，避免購置專用設(shè)備。
2.2片式閥體片間配合面以銑代磨技術(shù)
傳統(tǒng)的片間配合面是使用面銑刀粗銑留余量后，轉(zhuǎn)至平面磨床進(jìn)行磨削，過程中要進(jìn)行多次轉(zhuǎn)運(yùn)。隨著工藝技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)根據(jù)配合面的寬度，配置直徑大小為1．5倍寬度的面銑刀，并增加兩個(gè)修光刃，進(jìn)行驗(yàn)證。通過以銑代磨技術(shù)，可將工序減少為一道工序，減少過程轉(zhuǎn)運(yùn)帶來的面的磕碰問題，降低工件加工工時(shí)。
2.3超深小直徑流道機(jī)加工技術(shù)
由于鑄造工藝的局限性，較深較小的流道孔無法鑄造出來，只能靠機(jī)加工出來。傳統(tǒng)的加工方法是采用槍鉆加工。槍鉆工藝的使用，要求設(shè)備具備較高的內(nèi)冷壓力。雖然槍鉆工藝能夠?qū)崿F(xiàn)較高質(zhì)量、較深孔的加工，但效率低下，不適合生產(chǎn)節(jié)拍要求。通過打?qū)б祝褂糜操|(zhì)合金超長鉆頭來替代槍鉆的使用。解決效率低的問題，同時(shí)滿足技術(shù)要求。
2.4成套化插裝閥孔加工及檢測技術(shù)
溢流閥、單向閥和補(bǔ)油閥等插裝閥孔的種類多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜和精度高，通用加工方法為使用鉆頭、銑刀、倒角刀、鉸刀等通用刀具進(jìn)行加工，無法保同軸度、孔徑公差和粗糙度。通過設(shè)計(jì)制造專用刀具和檢具，建立刀具設(shè)計(jì)、制造、閥孔加工和檢測等全套方案，實(shí)現(xiàn)密封錐面跳動≤0．01mm，階梯孔同軸度≤0．02mm。
2.5大直徑長倍徑閥芯孔珩鉸技術(shù)
目前對于大直徑的閥芯孔精加工可采用傳統(tǒng)的搖臂鉆加珩鉸的工藝。但傳統(tǒng)的珩鉸工藝在珩磨大直徑長倍徑閥芯孔的過程中適用性較差，通過改進(jìn)珩鉸刀具的導(dǎo)向、加工、倒錐部分的設(shè)計(jì)，優(yōu)化加工過程，解決珩鉸大直徑閥芯孔至尺寸超差的問題。
2.6粗加工過程毛刺預(yù)防技術(shù)
鑄造閥體內(nèi)部存在毛刺，將嚴(yán)重影響整閥的性能，甚至危害整個(gè)液壓系統(tǒng)的安全性。一般企業(yè)在去毛刺方面多采用手工機(jī)械去毛刺。但由于是人工的參與，不可控因素較多，且去毛刺質(zhì)量同時(shí)受制于人的情緒發(fā)揮，不適合產(chǎn)業(yè)化的應(yīng)用�，F(xiàn)代工藝方法，將去毛刺工序與機(jī)加工過程進(jìn)行整合，將大部分的去毛刺內(nèi)容移至設(shè)備上，設(shè)備根據(jù)程序設(shè)置，自動完成去毛刺。
2.7熱能去毛刺技術(shù)
由于鑄造閥體存在較多的細(xì)長孔與細(xì)長孔相交的問題，最小的孔徑可達(dá)1．5mm，無論使用設(shè)備還是人工都無法使用工具去除相應(yīng)部位的毛刺。熱能去毛刺，使用氣體燃燒的方式，將細(xì)小的毛刺氣化，實(shí)現(xiàn)毛刺去除。去毛刺設(shè)備需要配置合理的氧氣與天然氣的比例、氣體壓力、合理的工件容積等，通過不斷驗(yàn)證，設(shè)置合理的參數(shù)，實(shí)現(xiàn)毛刺去除，同時(shí)不影響閥體的加工精度。
2.8閥孔單刃鏜鉸刀精密加工技術(shù)
針對閥芯孔的批量加工，較多采用可調(diào)式導(dǎo)條鉸刀，但此類刀具的采購價(jià)格昂貴，約7萬/把。對于小批量多品種的市場需求，可選用目前國內(nèi)閥體內(nèi)孔加工的傳統(tǒng)加工工藝，在專機(jī)上配置鏜鉸刀，約1萬/把。根據(jù)鏜鉸刀加工余量大、精度高的優(yōu)點(diǎn)，將鏜鉸刀進(jìn)行改進(jìn)并應(yīng)用在加工中心中，圓柱度達(dá)到0．01mm，可解決導(dǎo)條式鉸刀購置成本高的問題，從而降低單件加工成本。
2.9閥孔防變形余量控制技術(shù)
閥芯孔珩磨后的精度要求高，直徑尺寸≤0．003mm，圓柱度公差達(dá)到0．003mm，溫度、加工應(yīng)力、閥體結(jié)構(gòu)都會對其產(chǎn)生較大的影響。通過在閥體貼合面增加防變形區(qū)及控制粗加工與精加工的余量分布，同時(shí)優(yōu)化加工參數(shù)，可有效減小加工應(yīng)力，通過時(shí)效處理，充分釋放應(yīng)力，減小因應(yīng)力導(dǎo)致的閥芯孔變形量至0.0006mm。
3結(jié)束語
本文總結(jié)的鑄造閥體加工技術(shù)已應(yīng)用在實(shí)際生產(chǎn)過程中，可為加工制造提供借鑒。鑄造閥體加工是液壓多路閥制造的關(guān)鍵，在實(shí)際加工過程中，還需要不斷研究適合于企業(yè)現(xiàn)有設(shè)備、原材料、以及產(chǎn)品使用工況等實(shí)際問題，對鑄造閥體加工技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)并不斷完善，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量和效率雙提升。
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