阀体珩磨工艺研究.pdf
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1、0引言随着工业技术的迅速发展,液压控制技术在工业生产中的应用更加广泛,液压机械具有高效率、高动力、高精度的特点,这使得传统笨重的机械被新型的液压机械逐步取代。液压机械的推广主要取决于液压件关键部位的加工技术,而液压阀孔的加工精度直接影响产品的性能、寿命及使用,因此高端液压总成元件加工技术的改进成为重中之重。本文研究的挖机阀体是用于工程机械的一款高端液压产品,主要用于挖掘机控制动力总成,是挖掘机控制系统的“心脏”。该阀体是一种以液压油为操作介质的自动化元器件,与各类液压阀、阀芯组合起来使用,通过液压阀芯的动作来控制油液介质的方向、通断、流量、压力等参数,间接地控制挖掘机各个关节的动作。在阀体各个
2、阀孔的加工中,阀芯孔的尺寸精度、几何精度、表面粗糙度要求最为严格,是阀体加工的难点部位,也是阀体构造的核心,如图1所示。1阀芯孔加工工艺流程该阀体材料为蠕墨铸铁,阀芯孔直径尺寸为D28H6,孔壁粗糙度要求为Rz2.5,圆度要求上限为0.002 mm,直线度要求上限为0.003 mm,平行度要求上限为0.004 mm,阀芯与阀芯孔之间采用精密配合方式,所以阀芯孔的加工要求非常高。阀芯孔的加工阀体珩磨工艺研究孙明宇李广田龚军振(潍柴动力股份有限公司,山东 潍坊 261061)摘要:介绍了一种挖机阀体阀芯孔的全部加工工艺流程,针对试制过程中出现的阀芯孔尺寸超差问题进行了深入研究,找到了影响阀芯孔质量
3、的关键因素,并通过刀具调整、程序改进等方法,解决了挖机阀体阀芯孔的加工问题,成功制造出合格的挖掘机阀体,为液压元件的加工试制积累了经验。关键词:挖机阀体;阀芯孔;加工工艺中图分类号:TG580.67文献标志码:A文章编号:1671-0797(2023)18-0082-04DOI:10.19514/32-1628/tm.2023.18.021图1阀芯孔结构图工艺与技术Gongyi yu Jishu82工艺采用扩-铰-珩的加工顺序1,具体分为粗扩、半精扩、半精预铰、半精铰、精预铰、精铰、钢丝刷去毛刺、热能爆炸去毛刺、粗涨珩、粗珩、半精珩、精珩、碳硅刷去毛刺等工步,最终保证阀芯孔的加工质量2。2试制
4、问题该挖机阀体的试验过程中出现阀芯孔位置泄漏量超差问题。经过对阀芯直径尺寸及形位公差、阀芯孔直径尺寸及形位公差、阀芯孔粗糙度、试验设备准确性等问题的逐项排查,最终将问题锁定在阀芯孔加工上,实际测量阀芯孔粗糙度满足Rz2.5要求,但是圆度、直线度、平行度等形位公差超差严重,针对这种情况进行分析,采取了一系列措施来提高阀芯孔加工质量,保证了阀体的合格下线。3阀芯孔质量影响因素分析改进3.1铰刀加工情况分析阀芯孔在扩孔加工之后,阀孔的直线度基本上能够得到有效控制,这时选择带导向单刃精铰刀对阀孔实施铰孔处理最为主要的目的就是对孔的圆度误差进行修正。针对铰刀加工情况进行排查,发现铰刀在加工中心上跳动值较
5、大,使用仪器实际测量四把铰刀的跳动,结果跳动值最大达到0.08 mm,经过跟刀具厂家沟通,铰刀跳动需调至0.03 mm以内。针对这种情况,在加工中心上重新调整了铰刀,保证刀具跳动在0.02 mm以内,并在此基础上进行阀体阀芯孔铰孔处理,最终结果显示铰孔圆度可以达到0.010.025 mm,但直线度、平行度在0.020.05 mm,需要珩磨工序进一步修正。检测结果如图2、图3所示。3.2珩磨加工余量与涨珩刀加工压力及次数珩磨工序的作用是对阀孔做最后的圆度、直线度、表面粗糙度修正。珩磨加工对圆度的修正能力最高为10倍,即珩前圆柱度若为0.03 mm,珩后圆柱度最高可达0.003 mm。在前工序有效
6、保证各项精度的情况下,珩磨后阀孔圆柱度可达0.001 50.003 mm,表面粗糙度可达Rz2.5,较好地达到了设计要求。珩磨虽可去除较大加工余量,但余量过大将影响加工效率和加工质量,余量过小则会发生珩磨质量差甚至振刀现象。为去除前工序的表面加工痕迹和形状误差,加工余量应大于前工序的总误差(包括图2铰孔后圆度图3铰孔后直线度与平行度Gongyi yu Jishu工艺与技术83形状误差及表面粗糙度)。根据现场刀具情况与厂家指导,最终将刀具加工余量定为:粗珩刀(0.01 mm)、半精珩刀(0.007 mm)、精珩刀(0.003 mm)。涨珩刀的加工原理为:内冷压力将珩磨条压在孔壁上,进行多次进出反
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