試析液壓閥閥孔的加工工藝

1、    試析液壓閥閥孔的加工工藝    董坤【摘要】液壓閥作為液壓系統(tǒng)中一種重要的元件，用來(lái)控制系統(tǒng)中液體流動(dòng)時(shí)的壓力、流量和流動(dòng)方向，而液壓閥孔作為液壓閥最重要的部位之一，其加工質(zhì)量的好壞程度對(duì)液壓閥的工作性能有很大的影響，因此，對(duì)液壓閥閥孔的加工工藝進(jìn)行分析，不斷的提高對(duì)閥孔的加工技術(shù)，從根本上保證液壓閥的工作穩(wěn)定性?！娟P(guān)鍵詞】液壓閥；閥孔；加工工藝一、液壓閥概述1.1液壓閥的基本機(jī)構(gòu)液壓閥從其結(jié)構(gòu)上來(lái)說(shuō)包括了閥芯、閥體以及操縱裝置，閥芯主要有滑閥和錐閥兩種，而閥體中包括了液體在液壓閥中流動(dòng)的閥孔，剩下的操縱裝置用于驅(qū)動(dòng)閥芯在閥體內(nèi)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)閥芯在閥

2、體內(nèi)的運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)液壓閥對(duì)液體的調(diào)節(jié)控制作用。對(duì)于液壓閥來(lái)說(shuō)，閥體和閥芯的有效配合可以很好的對(duì)閥內(nèi)的液體實(shí)現(xiàn)控制調(diào)節(jié)同時(shí)還能保證閥內(nèi)良好的密封性，另外，液壓閥結(jié)構(gòu)的緊湊有利于其安裝、調(diào)試和對(duì)過(guò)程參數(shù)的穩(wěn)定控制。1.2液壓閥的工作原理及分類液壓閥是利用閥芯在閥體內(nèi)作相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)控制閥口的開(kāi)關(guān)以及閥口的大小，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)閥孔中液體的流量、壓力和流動(dòng)方向進(jìn)行合理的控制。根據(jù)液壓閥的工作性質(zhì)將液壓閥分為壓力控制閥、流量控制閥和方向控制閥，分別用來(lái)調(diào)控閥內(nèi)液體的壓力、流量和方向。其中壓力控制閥包括了溢流閥、順序閥等，而流量控制閥包括了節(jié)流閥和調(diào)速閥等，方向控制閥包括了單向閥、換向閥等。二、液壓閥閥孔加工工藝分

3、析2.1加工質(zhì)量的分析在液壓系統(tǒng)中，與液壓閥的閥芯發(fā)生間隙配合，且具有較高的密封要求的孔為液壓閥的閥孔。因此，閥孔作為液壓閥中最關(guān)鍵的部位，其加工質(zhì)量的好壞可以從根本上影響液壓閥的工作性能。閥孔的加工質(zhì)量過(guò)低會(huì)造成液壓閥本身的工作效率和使用壽命降低，最終導(dǎo)致的將會(huì)是整個(gè)液壓系統(tǒng)工作異常。因此，對(duì)液壓閥閥孔的加工技術(shù)進(jìn)行分析，不斷的提高對(duì)閥孔的加工工藝水平，保證閥孔的加工質(zhì)量，使得液壓系統(tǒng)能高效運(yùn)行。閥孔的加工質(zhì)量包括了閥孔的尺寸和幾何精度，以及閥孔的表面質(zhì)量如表面粗糙度等，而對(duì)閥孔的幾何精度而言，主要是為了保證孔的圓度和圓柱度。首先，從閥孔的尺寸精度上來(lái)說(shuō)，液壓閥在設(shè)計(jì)之初便對(duì)尺寸有著嚴(yán)格定量

4、要求，為了保證其設(shè)計(jì)的精確性以實(shí)現(xiàn)最為精確的配合和控制，閥孔的尺寸精度，如孔的直徑尺寸等，必須達(dá)到較高的精度，減少誤差，這樣才能從根源上保證液壓閥運(yùn)行的工作效率，其次，從液壓閥孔的幾何精度上來(lái)講，為保證閥孔與閥體實(shí)現(xiàn)最佳的配合狀態(tài)，應(yīng)綜合考慮孔的圓度和圓柱度誤差，以及與軸配合時(shí)的同軸度。若閥孔在加工時(shí)產(chǎn)生了較大的圓柱度或者同軸度誤差，會(huì)造成閥孔與閥芯配合間隙內(nèi)的壓力不平衡，從而產(chǎn)生了不利于閥孔與閥芯相對(duì)運(yùn)動(dòng)的徑向力，因此將閥孔的圓柱度和同軸度誤差控制在一定的范圍內(nèi)可以保證閥芯在閥體內(nèi)靈活的運(yùn)動(dòng)。最后，從閥孔的表面質(zhì)量上來(lái)看，在液壓閥工作的過(guò)程中，閥孔與閥芯要進(jìn)行連續(xù)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因?yàn)殚y孔與閥芯在

5、安裝時(shí)采用的是間隙配合，因此周?chē)h(huán)境中存在的微塵或多或少的會(huì)有一點(diǎn)進(jìn)入配合的間隙中，這些小顆粒物質(zhì)以及液壓閥內(nèi)的液壓油本身變質(zhì)產(chǎn)生的粘稠狀物質(zhì)會(huì)一起對(duì)閥孔表面產(chǎn)生磨損，增大了閥體與閥芯相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)的阻力，因此為保證運(yùn)動(dòng)的靈敏性，對(duì)閥孔的表面粗糙度應(yīng)有較高的要求，以防止在閥芯與閥孔進(jìn)行相對(duì)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程閥體有過(guò)度的磨損。2.2加工路線分析經(jīng)過(guò)多年的研究以及經(jīng)驗(yàn)的累計(jì)，現(xiàn)在形成的常用的液壓閥閥孔加工工藝路線，包括了鉆、粗鏜、半精鏜、精鏜、鉸孔和珩磨，對(duì)該工藝路線作出如下的具體分析：（1）鉆 對(duì)液壓閥閥體進(jìn)行鉆的工序，主要是為了得到所需要的閥孔外形，由鉆工序進(jìn)行第一步的粗加工得到的為閥孔的毛坯孔。在進(jìn)行鉆

6、工序的過(guò)程中，我們首先要選用合適的鉆頭，包括鉆頭的形狀和鉆頭的材質(zhì)，然后在加工中心上對(duì)閥體進(jìn)行粗加工。采用合適的鉆頭形狀和鉆頭材質(zhì)可以保證更高的加工效率和加工的精確性。（2）粗鏜 對(duì)毛坯孔進(jìn)行粗鏜主要是為了擴(kuò)孔以，去掉工件的加工余量，同時(shí)為接下來(lái)的工序留下將近一毫米的加工余量。對(duì)工件進(jìn)行粗鏜時(shí)我們一般采用雙刃鏜刀進(jìn)行孔加工，這樣可以時(shí)加工的效率提高。另外，在進(jìn)行孔加工時(shí)，如果孔較深，我們可以通過(guò)采用兩端對(duì)鏜的方式進(jìn)行深孔加工來(lái)防止讓刀現(xiàn)象的發(fā)生。（3）半精鏜 在對(duì)閥孔進(jìn)行半精鏜工序時(shí)，我們重新選擇一種加長(zhǎng)型的減震鏜刀，從所需要加工的孔的某一端開(kāi)始加工至另一端，這樣可以減少在進(jìn)行上一道粗鏜工序時(shí)

7、因分段鏜削產(chǎn)生的直線度誤差，同樣的，半精鏜完成后也需要給下一道工序留一定的加工余量1。（4）精鏜 在上一道半精鏜工序中我們通過(guò)對(duì)刀具的合理選擇可以起到修正孔的直線度誤的作用，但是不管如何對(duì)刀具進(jìn)行調(diào)整，起到的修正作用也是有限的，因此，進(jìn)一步對(duì)孔進(jìn)行精鏜工序且采用單刃的鏜刀進(jìn)行加工是為了獲得更高直線度。（5）鉸孔 通過(guò)對(duì)孔進(jìn)行半精鏜和精鏜工序后，我們?cè)谝欢ǖ某潭壬媳ＷC了孔的直線度誤差咋所要求的范圍內(nèi)，接下來(lái)我們便采用帶導(dǎo)向單刃精鉸刀對(duì)閥孔進(jìn)行鉸孔工序，來(lái)減少孔的圓柱度誤差一般而言，鉸孔工序能使獲得的孔的圓柱度在0.015至0.02毫米之間，這在很大程度上保證的孔的圓柱度誤差在規(guī)定的誤差范圍內(nèi)。（

8、6）研磨 研磨工序是對(duì)孔進(jìn)行的最后一道精加工工序，進(jìn)行該工序的主要目的是對(duì)閥孔的作用是對(duì)閥孔進(jìn)行表面粗糙度和圓柱度的修正，以保證得到的閥孔能滿足要求。2.3加工設(shè)備的工藝分析在對(duì)閥孔進(jìn)行加工時(shí)，對(duì)加工設(shè)備應(yīng)該進(jìn)行一定的優(yōu)化選擇，閥孔的加工設(shè)備采用臥式加工中心，且保證加工中心具有較高的剛度，對(duì)閥孔的總體加工過(guò)程都應(yīng)該保證在同一個(gè)加工中心完成。另外，在加工過(guò)程中，加工的刀具材料應(yīng)選擇硬度較大的材料，以保證刀具的穩(wěn)定加工。對(duì)閥孔加工設(shè)備，特別是對(duì)加工刀具的選擇經(jīng)歷了較長(zhǎng)的研究過(guò)程，由我國(guó)研究發(fā)現(xiàn)的剛性鏜鉸刀將對(duì)孔的鏜、鉸工序和擠壓結(jié)合起來(lái)這樣既能完成大余量粗加工工序，又能完成精加工工序，是一種工作效

9、率較高的刀具。剛性鏜鉸刀在進(jìn)行粗加工工序的過(guò)程中，大部分的切削任務(wù)是由刀尖部分完成的。經(jīng)過(guò)多年的研究和發(fā)展，鏜鉸刀技術(shù)得到了很多的改進(jìn)和提高，包括增加導(dǎo)向刃的長(zhǎng)度等，但是改進(jìn)過(guò)后的鏜鉸刀還是容易造成較大的表面粗糙度誤差，在圓柱度和圓度上也不能得到有效的保證。為了針對(duì)該問(wèn)題提出相應(yīng)的解決方案，經(jīng)過(guò)了不停的研究我們發(fā)現(xiàn)在閥孔進(jìn)行鏜鉸刀加工后再采用金剛石鉸刀進(jìn)行鉸孔工序，以保證得到的表面粗糙度、圓柱度、圓度誤差都在規(guī)定的范圍內(nèi)。由于金剛石具有很高的硬度，采用該材料制作出來(lái)的鉸刀可以提高刀具的耐用程度，同時(shí)也能提高加工效率。采用金剛石刀具進(jìn)行加工可以獲得穩(wěn)定可靠的加工質(zhì)量2。三、總結(jié)閥孔作為液壓閥的核心部位，其加工質(zhì)量可以從根本上影響液壓閥的工作效率。因此，在未來(lái)的發(fā)展中，我們應(yīng)該對(duì)閥孔的加工工藝進(jìn)行更深入的研究，不斷的發(fā)現(xiàn)新