液压阀孔的加工技术李树民　文正民　马兆俊 摘　要　阐述了液压阀孔加工技术的重要性,阀孔加工工艺方案的确定,并通过典型刀具的应用,分析了各种工艺方案的实用情况与推广。

关键词　阀孔加工技术　加工工艺方案　典型刀具1　引　言孔加工技术是金属切削加工的一个重要环节,精密深孔加工就更是重中之重。

随着高新技术的发展液压控制技术占的比重越来越大,传统笨重机械被液压机械逐步取代,而这个取代的过程很大程度上取决于液压件关键部位的加工技术,液压阀孔的加工精度直接影响产品的性能、寿命及使用。

因此,加紧探寻新颖的阀孔加工方法,并对已用于生产中一些方法分析、研究,做到自觉准确地推广应用,从而使阀孔加工更趋于合理化。

如图1为我厂某一整体多路阀阀体内孔简图图1　多路阀阀体内孔简图 阀体材质为HT300高强度灰铸铁,抗拉强度为300N/cm 2,抗压强度为540N/cm 2。

阀孔与阀体精密配合,配合间隙在0.005～0.015mm 之间,阀的工作压力达21～35MPa ,阀孔直径D1一般在<10～<41mm 范围内,阀体长度70～300mm 之间,长径比最大11∶1,阀孔尺寸精度H6～H7,圆柱要求0.003～0.005mm ,表面粗糙度Ra0.2。

阀孔的尺寸精度、几何精度、表面粗糙度是影响产品质量的主要因素,如何保证产品精度要求,掌握合理的加工手段是非常必要的。

2　加工工艺方案:合理的工艺方案是根据生产纲领、精度要求、毛坯状况、工件材质、长径比、设备条件、工具制造能力和供应状况等相关因素制定出来的。

目前,国内液压阀孔加工有下列几种方案:A.钻—扩—镗—铰—推—研B.钻—扩—镗—铰—研C.钻—镗—镗—铰—研(珩)D.扩—镗—镗—铰—研(珩)E.钻—刚性镗铰—研(珩)F.钻—刚性镗铰—金刚石铰G.扩—刚性镗铰—金刚石铰 H.钻—扩—铰—珩—金刚石铰 I.钻—扩—镗—铰—刚性镗铰—金刚石铰 J.扩—镗—镗—铰—金刚石铰对于各种不同规格的阀孔加工,在确定方案之前,首先要综合分析各个影响因素,然后采用一个比较合理的工艺路线。

我厂通常采用的工艺方案是D 、G 、J ,上述三种方案都有各自的加工特点及适用范围,下面逐一分析它们的使用情况。

2.1　扩—镗—镗—铰—研(立珩)这种加工方案适用范围较广,也是我厂传统使用的加工路线,尤其适用于较大规格的毛坯,阀孔大于<30mm 的阀体加工采用这种加工方案。

扩—镗—镗—铰　通常在普通六角车床或加工中心一次完成,扩孔去除余量大,使用双刃扩钻起到找直阀孔的作用,粗、精镗由于加工余量越来越小,起着进一步提高光洁度及直线度的作用,铰孔主要起定尺寸作用。

通过上述工序加工,孔的尺寸精度可达到0.02mm 以上,几何精度达到0.003～0.005mm ,表面光洁度达到Ra0.8～0.4,这样为最后珩磨奠定了较好的基础,珩磨后的孔精度能完全达到产品要求。

表1　切削参数及加工余量的选择工序内容主轴转速r/m走刀量mm/r切削深度mm切削余量mm扩5000.2424粗镗5000.24 1.25 1.25精镗5000.10.75 1.5铰2000.20.150.3珩磨80100.01～0.0130.02～0.042.2　扩—刚性镗铰—刚性镗铰—金刚石铰上述工艺属于我厂成熟工艺,阀孔经扩孔后采用刚性镗铰工艺半精加工,然后用金刚石铰刀珩磨。

其基本特点是适用与长径比大的孔,尤其适合分片式多路阀阀孔的加工,稳定性较好,并且刚性镗铰刀前后带导向保证了工件的直线度要求,再加上内冷却排屑,大大改善了加工条件,保证了表面光洁度要第6期(总第90期)2001年12月 液　压　气　动　与　密　封Hyd.Pneum.&Seals No.6(Serial No.90)Dec.,2001求。

镗铰后表面精糙度Ra1.6～0.8,几何精度高于0.005,工件尺寸可达到6级精度。

金刚石铰是较新的技术,但在我厂已得到了广泛的使用,它作为终加工工序对尺寸精度起到了很好的控制作用,对设备要求很低(因为它属于浮动加工),但对上道工序要求较高,而刚性镗铰就具备这种能力,所以它们的配合使用使加工既经济又实用。

表2　切削参数及加工余量的选择:工序内容主轴转速r/m走刀量mm/r切削深度mm切削余量mm粗镗铰6000.2 1.75 3.5精镗铰6000.10.61.2金刚石铰250～40010～200.002～0.0050.01～0.03由于刚性镗铰设备属于专机,粗精镗铰工序不能一次完成,内孔切槽在此设备也无法完成,再有回转直径有限,这就制约了它的应用,加工多孔阀体及大规格阀就不适合使用这种工艺路线。

2.3　扩—镗—镗—铰—金刚石铰传统的工艺路线,通过对某些工序的技术革新,用于先进的设备上,确实起到了很好的作用,无论加工质量,还是加工效率都达到了较高的水平。

在加工中心的加工过程中,精镗工序中采用防震带微调的镗刀杆镗削,加工长径比接近10的孔,圆柱度可控制在0.005mm 以内。

在数控车床上加工小阀体的过程中,第一、把镗铰刀的技术用于普通铰刀,刚柔结合,既提高了产品质量,又延长了刀具的使用寿命;第二用梯形铰刀替代普通铰刀,从切削受力方面想办法,同样起到了稳定直线度的作用,受到了较好的效果。

3　几种典型刀具的设计及使用3.1　刚性镗铰刀(如图2所示)图2　刚性镗刀这种铰刀的特点是:镗削铰削和挤压结合在一起,刀具前端有余偏角45°的切削刃,担任切削大部分余量的镗削任务,3°斜角及圆柱校准部分担负粗铰任务,硬质合金导向块起导向、支承和挤压作用,冷却液从刀具内部流到前刀面上,起到良好的冷却作用。

刚性镗铰刀适用于铸铁件孔加工,刀具耐磨性能好,使用寿命长。

3.1.1　导向条长度选择:视阀孔长度选择,一般加工液压阀孔时,选择导向块长最小超过三个油道台阶,这样才会起到很好的导向作用。

3.1.2　导向块数量及分布的选择:粗镗铰时,切削任务重挤压成份小,所以导向块用两块,并且一条导向块正对切削刃,起良好的导向作用;精镗铰时,切削成份小,挤压任务重,设三块导向块,且分布基本均匀。

3.2　阶梯铰刀(如图3所示)图3　阶梯铰刀将铰刀切削部分磨成三个环段,每段长3～4mm ,第一环段直径比第二环段直径小0.15mm 第二环段直径比第三环段直径小0.15mm ,剩余部分为锥形铰刀,其余与普通铰刀类同。

阶梯铰刀与普通铰刀相比,普通铰刀一次切完,切屑薄而宽,而阶梯铰刀分几次完成,切屑厚而窄,所以切削力显著下降,切削轻快,切削变形小,表面光洁度提高。

阶梯铰刀具有以下优点:制造简单;环形段在切削过程中有较好的导向作用,提高了稳定性;在铰刀的轴心上没有可变的切削力,保证铰刀能沿轴向正确移动;适用于余量大的铰削;可对偏的底孔起到矫直作用。

3.3　金刚石铰刀金刚石铰刀就是用电镀的方法,利用镍或树脂作为粘合剂,把金刚石颗粒镀在刀体上,经过修磨而成。

金刚石铰刀是一种多刃微粒切削。

铰削过程中,切屑藏于金刚石颗粒之间,通过冷却液冲洗和高速旋转被甩出来。

金刚石铰刀粒度选择:粗铰 粒度粗 120#(粒度号)精铰 粒度细 150#(粒度号)金刚石铰孔作为液压阀孔的最终工序,几何精度可以提高到0.002mm ,表面粗糙度可达到Ra0.2,而且孔的加工直径趋于一致,从而实现了与阀芯的932001年12月 李树民等:液压阀孔的加工技术 最佳配合。

在我厂的阀孔加工中行到了普遍的应用。

4.阀孔加工技术的前景展望随着高科技技术的不断发展,对液压件精度要求越来越高,国外阀体与阀芯配合经常用完全互换,而不在是分组装配,这样阀体的加工精度提高了好几个等级,在这种情况下,采用粗精两次珩磨,珩磨技术又原来的浮动改为刚性,珩磨机前后带导向,这不仅是工艺的革新,同时也是数字控制设备的新发展。

另外超声珩磨作为孔的终加工工序越来越受到人们的普遍青睐,它不仅操作方便,加工精度高,是一种非常值得推广的孔加工方法。

(作者:李树民,男,工程师,榆次液压件厂,030600)(收稿日期:2001—05—17)T echnique of H ole Machining in H ydraulic V alveLi Shumin　Wun Shengmin　Ma ZhaojunAbstract:This paper describes the importance of hole2machining in hydraulic valve,makes decision of plan for machining technology.At the end,it gives analysis of plan2applying and plan2spreading by means of practice of typical cutting tool.K ey w ords:technique of hole2machining in valve　plan for machining technology　typical cutting tool欢迎订阅《液压气动与密封》期刊 《液压气动与密封》杂志创刊于1981年,是全面报道我国液压气动与密封技术及其应用的技术性刊物,由中国液压气动密封件工业协会主办。

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