工程機械液壓多路閥閥體加工工藝探索研究

王冶

中廣核新能源投資（深圳）有限公司黑龍江分公司 黑龍江哈爾濱 150001

針對企業(yè)在液控閥閥體試制過程中存在的兩組加工尺寸的質(zhì)量不穩(wěn)定問題，本文通過對閥體生產(chǎn)流程的現(xiàn)場跟蹤調(diào)研，并對一系列問題進行認真地分析研究，在找出問題的結癥的同時向企業(yè)提出改進意見和工藝方案，并對兩套設備專用夾具進行了重新設計。改進后的工藝方案和重新設計的專用夾具，在企業(yè)連續(xù)兩年的生產(chǎn)過程和使用中，閥體兩組工序加工尺寸的加工精度都能達到設計要求，閥體的加工合格率能達到行業(yè)標準規(guī)定的97%，組裝后整體性能合格率由原來的85%提高到95%；提高了企業(yè)產(chǎn)品的合格率，并為企業(yè)帶來較好的經(jīng)濟效益和產(chǎn)品品牌聲譽。

1 閥體在加工過程中存在的問題

某公司在試制液控閥時，在閥體生產(chǎn)加工過程中閥體尺寸和位置精度達不到要求，造成液控閥裝配后部分產(chǎn)品發(fā)生滲漏現(xiàn)象；在零件加工過程中，機械加工工藝的內(nèi)在因素不容忽視，很大程度上影響著零件加工的精度。其一，在機械加工過程中，會存在幾何精度誤差，這個誤差幾乎是不可避免的，且對零件的精度造成較大的影響。其二，在加工機械組裝的過程中，如果存在安裝不規(guī)范和操作不規(guī)范的情況，也將對所加工的零件精度造成影響。因此，只有從機械加工工藝本身進行改進，才可能有效提升加工零件的精度[1]。所以將主要問題集中在生產(chǎn)設備、加工工藝和操作者水平等幾個方面。針對問題產(chǎn)生的原因進行分析研究后，對生產(chǎn)設備和操作者水平等問題，企業(yè)有針對性地進行設備維修和員工培訓，而閥體加工工藝問題是突出問題，需要對閥體兩組尺寸的加工工藝進行分析研究和修訂。

2 閥體加工工藝

2.1 去毛刺工藝

去毛刺工序在閥體加工制造過程中有著重要作用，是一道關鍵工序。毛刺的存在對液壓多路閥性能和壽命的影響很大，如果閥芯孔殘留毛刺則會影響珩磨精度，甚至造成珩磨過程中劃傷工件內(nèi)孔，導致工件報廢;如果安裝密封圈的沉槽殘留毛刺則會造成密封圈拉傷、損壞，直接導致液壓多路閥漏油；如果閥體上的毛刺進入液壓系統(tǒng)中則會造成嚴重的紊流或非層流，從而導致過濾器、管道堵塞。總之，去毛刺工序?qū)σ簤憾嗦烽y的加工質(zhì)量以及性工作性能有著十分重大的意義。目前閥體去毛刺主要采用機械去刺、熱能爆炸去刺、高壓水去刺等方式。機械去刺：在閥體的機加工過程中，使用機加工刀具進行初步去毛刺。機加工后，使用毛刷去毛刺，輔以手工去除毛刷未去除干凈的毛刺[2]。

2.2 清洗工藝

清洗工序在閥體加工制造過程中占有相當重要的作用，是承上啟下的一道關鍵加工工序。清洗主要是清除閥體在加工制造過程中產(chǎn)生或侵入的雜物，提高液壓多路閥清潔度，避免或減少因污染而造成的性能下降。目前閥體清洗的主要方式為超聲波射流清洗、高壓水射流清洗。超聲波射流清洗:將超聲波發(fā)生裝置裝配到清洗機的清洗槽內(nèi)，采用超聲波在液體中傳播形成的空化效應，去除閥體機加工后殘留的切屑液、鐵屑、油污等。高壓水射流清洗：高壓水清洗是以水為媒介，將高壓、低速的水轉(zhuǎn)化成低壓、高速的水射流，采用瞬間沖擊力對閥體連續(xù)定點、定位進行沖洗，去除閥體機加工后產(chǎn)生的切屑液、鐵屑、毛刺等。

2.3 閥體加工工藝改進

針對閥體在加工中產(chǎn)生問題的分析研究，對閥體加工工藝進行了部分修改，將閥體加工工藝中M33＊1.5 螺紋孔30H7 主閥孔加工工序的兩個工步改為兩個工序，并在兩個工序間增加一個檢測工序；將閥體加工工藝中2-15H9 沉孔深度度1.80-0.05mm 加工工序前增加一個鉗工工序，以保證鉆孔工序的定位面清潔無毛刺。

2.4 裝配多路閥閥芯組件M36 螺紋孔系加工

該閥體芯組均是階梯孔，其中以M36 孔居多，數(shù)量占比73%，設定孔間、螺紋與孔同軸度依次為0.02mm、0.04mm，孔尺寸＞8 級，粗糙度不低于Ra0.8，結合以上指標要求，不難發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)品有生產(chǎn)制造難度大、成效低等特征；在實際生產(chǎn)階段，粗加工環(huán)節(jié)中可以借助“鉆-擴-銑”這一系列性方法進行，在銑刀協(xié)助下銑削處理孔洞，能較顯著地提升加工成效，表層品質(zhì)明顯優(yōu)于擴孔處理效果，且還能為后續(xù)加工生產(chǎn)預留0.3mm 左右的縫隙，促進粗、精鏜孔加工工序順利推進過程，鏜孔階段借用微調(diào)鏜刀行鏜削處置，加強轉(zhuǎn)動速度指標的調(diào)控[3]。

2.5 片間配合面以銑代磨

過往采用的片間配合面為選用面銑刀粗銑殘余量以后，將其轉(zhuǎn)移到平面磨床上予以磨削處理，以上操作需要歷經(jīng)順次周轉(zhuǎn)運送難免造成磕碰，同時，成本增加很高。根據(jù)閥體配合面體持有的寬度，增設內(nèi)徑大概是1.2 倍寬和刀刃數(shù)為8 的硬質(zhì)合金盤銑刀，硬質(zhì)合金刀刀刃不易磨損，直線度精度高，在精銑時，要減少銑刀刀片，使用兩片刀片且都換成新刀片，閥體表面粗糙度和平面度可以滿足圖紙技術要求。其中加工參數(shù)選擇如下：粗銑時，刀具轉(zhuǎn)速S=120r/min，切削速度F=280mm/min；精銑時，刀具轉(zhuǎn)速S=180r/min，切削速度F=216mm/min；超精銑時，刀具轉(zhuǎn)速S=120r/min，切削速度F=480mm/min。

3 結語

液控閥是現(xiàn)代機械化采煤綜采液壓支架用的控制閥類之一，閥體是液控閥的重要零件之一。其加工工藝的可行性、合理性、先進性將直接影響零件的質(zhì)量、生產(chǎn)成本、使用性能和壽命。某公司在制造液控閥時，采用原加工工藝時閥的性能試驗合格率僅有85%，經(jīng)分析問題出現(xiàn)在液控閥閥體上，由于該閥體在生產(chǎn)加工中產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，造成閥體部分加工尺寸達不到精度要求。