1引言
孔加(jia)工技術(shu)是(shi)金屬切削加(jia)工的一(yi)個重(zhong)(zhong)要環節,精密深(shen)孔加(jia)工就(jiu)更是(shi)重(zhong)(zhong)中之重(zhong)(zhong)。
傳(chuan)統笨重(zhong)機械(xie)被液(ye)壓(ya)機械(xie)逐步取(qu)代,而這個取(qu)代的(de)(de)過程很大程度上(shang)取(qu)決于液(ye)壓(ya)件關(guan)鍵(jian)部位的(de)(de)加工技(ji)術,液(ye)壓(ya)閥孔(kong)的(de)(de)加工精度直接影響產品(pin)的(de)(de)性能、壽(shou)命及使用(yong)。
因此,加緊探尋新穎的閥(fa)孔加工方法,并(bing)對已用于生(sheng)產(chan)中一些方法分(fen)析、研究,做(zuo)到(dao)自(zi)覺(jue)準確地推廣應(ying)用,從而使閥(fa)孔加工更趨于合(he)理化。
閥(fa)(fa)(fa)孔與閥(fa)(fa)(fa)體(ti)精密(mi)配合,配合間隙在(zai)0.005～0.015mm之間,閥(fa)(fa)(fa)的工作(zuo)壓力達21～35MPa,閥(fa)(fa)(fa)孔直徑(jing)D1一般在(zai)<10～<41mm范圍內(nei),閥(fa)(fa)(fa)體(ti)長(chang)度(du)70～300mm之間,長(chang)徑(jing)比比較大11∶1,閥(fa)(fa)(fa)孔尺寸精度(du)H6～H7,圓柱(zhu)要求(qiu)0.003～0.005mm,表面粗(cu)糙度(du)Ra0.2。
閥孔的尺寸精度(du)、幾(ji)何精度(du)、表面(mian)粗糙度(du)是影響產品(pin)質量的主要因素(su),如何保證產品(pin)精度(du)要求,掌握(wo)合理的加(jia)工手段(duan)是非常必要的。
2液壓閥孔加工方案。
合理(li)的(de)(de)工藝(yi)方案是(shi)根(gen)據生(sheng)產綱優先(xian)、精(jing)度要求、毛坯(pi)狀況、工件(jian)材質、長徑比、設備條件(jian)、工具(ju)制造能力(li)和供應狀況等相(xiang)關因素(su)制定出來的(de)(de)。目前,國內(nei)液壓閥孔加工有下(xia)列(lie)幾(ji)種(zhong)方案:A.鉆(zhan)(zhan)(zhan)—擴(kuo)—鏜(tang)(tang)(tang)(tang)—鉸(jiao)(jiao)(jiao)—推—研 B.鉆(zhan)(zhan)(zhan)—擴(kuo)—鏜(tang)(tang)(tang)(tang)—鉸(jiao)(jiao)(jiao)—研 C.鉆(zhan)(zhan)(zhan)—鏜(tang)(tang)(tang)(tang)—鏜(tang)(tang)(tang)(tang)—鉸(jiao)(jiao)(jiao)—研(珩(heng)(heng)) D.擴(kuo)—鏜(tang)(tang)(tang)(tang)—鏜(tang)(tang)(tang)(tang)—鉸(jiao)(jiao)(jiao)—研(珩(heng)(heng)) E.鉆(zhan)(zhan)(zhan)—剛(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)性鏜(tang)(tang)(tang)(tang)鉸(jiao)(jiao)(jiao)—研(珩(heng)(heng)) F.鉆(zhan)(zhan)(zhan)—剛(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)性鏜(tang)(tang)(tang)(tang)鉸(jiao)(jiao)(jiao)—金(jin)剛(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)石(shi)鉸(jiao)(jiao)(jiao) G.擴(kuo)—剛(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)性鏜(tang)(tang)(tang)(tang)鉸(jiao)(jiao)(jiao)—金(jin)剛(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)石(shi)鉸(jiao)(jiao)(jiao) H.鉆(zhan)(zhan)(zhan)—擴(kuo)—鉸(jiao)(jiao)(jiao)—珩(heng)(heng)—金(jin)剛(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)石(shi)鉸(jiao)(jiao)(jiao) I.鉆(zhan)(zhan)(zhan)—擴(kuo)—鏜(tang)(tang)(tang)(tang)—鉸(jiao)(jiao)(jiao)—剛(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)性鏜(tang)(tang)(tang)(tang)鉸(jiao)(jiao)(jiao)—金(jin)剛(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)石(shi)鉸(jiao)(jiao)(jiao) J.擴(kuo)—鏜(tang)(tang)(tang)(tang)—鏜(tang)(tang)(tang)(tang)—鉸(jiao)(jiao)(jiao)—金(jin)剛(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)石(shi)鉸(jiao)(jiao)(jiao)
對于各(ge)種不同規格的閥孔加工(gong),在確定方案之前(qian),要綜合分析各(ge)個影(ying)響因素,然(ran)后采(cai)用一個比較(jiao)合理的工(gong)藝路線。
通常(chang)采用的工(gong)藝(yi)方案是D、G、J,上述三(san)種方案都有(you)各(ge)自(zi)的加(jia)工(gong)特點及適用范(fan)圍(wei),下(xia)面逐一分(fen)析它們的使用情況。
2.1擴—鏜—鏜—鉸—研(立(li)珩)
這種(zhong)加(jia)工方案適(shi)用(yong)(yong)范(fan)圍(wei)較廣(guang),也是傳(chuan)統(tong)使用(yong)(yong)的加(jia)工路線,尤其適(shi)用(yong)(yong)于較大規格的毛坯,閥孔大于<30mm的閥體加(jia)工采用(yong)(yong)這種(zhong)加(jia)工方案。
擴(kuo)(kuo)—鏜(tang)—鏜(tang)—鉸通常在普通六角車床或加工中心一(yi)次完(wan)成,擴(kuo)(kuo)孔(kong)(kong)去除余量大,使用(yong)雙刃擴(kuo)(kuo)鉆起到找直(zhi)閥孔(kong)(kong)的(de)作(zuo)用(yong),粗、精鏜(tang)由于加工余量越來越小(xiao),起著進一(yi)步提高光(guang)潔度及(ji)直(zhi)線(xian)度的(de)作(zuo)用(yong),鉸孔(kong)(kong)主(zhu)要(yao)起定尺寸作(zuo)用(yong)。
通(tong)過上述工序加工,孔(kong)(kong)的(de)尺寸精度可(ke)達(da)(da)(da)到0.02mm以上,幾何精度達(da)(da)(da)到0.003～0.005mm,表面光潔度達(da)(da)(da)到Ra0.8～0.4,這(zhe)樣為比較后珩(heng)磨奠定了較好(hao)的(de)基(ji)礎,珩(heng)磨后的(de)孔(kong)(kong)精度能完(wan)全達(da)(da)(da)到產品要求。
2.2擴—剛性(xing)鏜鉸(jiao)—剛性(xing)鏜鉸(jiao)—金剛石鉸(jiao)
上(shang)述(shu)工(gong)藝屬于(yu)成熟工(gong)藝,閥(fa)孔經(jing)擴孔后采用剛性鏜鉸(jiao)工(gong)藝半(ban)精(jing)加工(gong),然后用金剛石鉸(jiao)刀珩磨(mo)。
其基本特點是適(shi)用(yong)與(yu)長徑比(bi)大(da)的(de)孔(kong),尤其適(shi)合分(fen)片式多路閥閥孔(kong)的(de)加工(gong),穩定性較好(hao),并且剛性鏜鉸刀前(qian)后帶導向保證了(le)工(gong)件(jian)的(de)直線度要求,再加上內冷(leng)卻排(pai)屑(xie),大(da)大(da)改(gai)善了(le)加工(gong)條件(jian),保證了(le)表面(mian)光潔(jie)度要求。
鏜鉸后表面精糙度Ra1.6～0.8,幾(ji)何精度高(gao)于0.005,工(gong)件尺寸(cun)可達到6級(ji)精度。金剛(gang)(gang)石鉸是較新的(de)技術,但在(zai)我廠已得到了廣泛(fan)的(de)使(shi)用,它(ta)(ta)作為終加(jia)工(gong)工(gong)序對尺寸(cun)精度起(qi)到了很(hen)好的(de)控制作用,對設(she)備(bei)要(yao)求很(hen)低(di)(因(yin)為它(ta)(ta)屬(shu)于浮動(dong)加(jia)工(gong)),但對上(shang)道工(gong)序要(yao)求較高(gao),而剛(gang)(gang)性(xing)鏜鉸就具備(bei)這種能(neng)力,所以它(ta)(ta)們的(de)配合(he)使(shi)用使(shi)加(jia)工(gong)既經濟又實用。
由于(yu)剛性鏜鉸設備屬于(yu)專機,粗精鏜鉸工序不能一次完成(cheng)(cheng),內孔切槽在此(ci)設備也無法完成(cheng)(cheng),再有回轉直(zhi)徑有限,這就制約(yue)了它的應用(yong)(yong),加(jia)工多孔閥(fa)體及(ji)大規格(ge)閥(fa)就不適合使用(yong)(yong)這種工藝路(lu)線。
2.3擴—鏜—鏜—鉸—金剛石鉸
傳統的工(gong)藝路線,通過(guo)對某(mou)些(xie)工(gong)序(xu)的技(ji)術革(ge)新(xin),用于(yu)先進的設備上,確(que)實(shi)起到了(le)很好的作用,無論加工(gong)質量,還是加工(gong)效(xiao)率都(dou)達到了(le)較高的水平(ping)。在(zai)加工(gong)中(zhong)(zhong)心的加工(gong)過(guo)程中(zhong)(zhong),精鏜工(gong)序(xu)中(zhong)(zhong)采用防震帶(dai)微(wei)調的鏜刀桿鏜削(xue),加工(gong)長(chang)徑比接近(jin)10的孔,圓柱度可(ke)控(kong)制在(zai)0.005mm以內。在(zai)數控(kong)車(che)床上加工(gong)小閥體的過(guo)程中(zhong)(zhong),
靠前、把鏜鉸(jiao)刀的技術用于普通鉸(jiao)刀,剛柔結合,既(ji)提高了產品質量,又(you)延(yan)長了刀具的使(shi)用壽命;
第二(er)用(yong)梯(ti)形鉸刀替(ti)代普通(tong)鉸刀,從切削受(shou)力方面想辦法,同樣起(qi)到(dao)了穩(wen)定直線度的作用(yong),受(shou)到(dao)了較好的效果。
3幾種典型刀具的設計及使用
3.1剛性鏜鉸刀
圖2剛性鏜(tang)(tang)(tang)(tang)刀(dao)這種鉸(jiao)刀(dao)的(de)特(te)點是:鏜(tang)(tang)(tang)(tang)削(xue)(xue)鉸(jiao)削(xue)(xue)和(he)擠壓結合(he)在一起,刀(dao)具前端有余偏角45°的(de)切削(xue)(xue)刃,擔任切削(xue)(xue)大(da)部分(fen)余量的(de)鏜(tang)(tang)(tang)(tang)削(xue)(xue)任務,3°斜角及圓柱(zhu)校(xiao)準(zhun)部分(fen)擔負粗鉸(jiao)任務,硬質合(he)金(jin)導向(xiang)塊起導向(xiang)、支承和(he)擠壓作(zuo)(zuo)用(yong),冷卻(que)液從刀(dao)具內部流到前刀(dao)面上,起到良好的(de)冷卻(que)作(zuo)(zuo)用(yong)。剛性鏜(tang)(tang)(tang)(tang)鉸(jiao)刀(dao)適用(yong)于(yu)鑄鐵(tie)件孔(kong)加工,刀(dao)具耐磨(mo)性能好,使(shi)用(yong)壽命長。
3.1.1導向條長度(du)選擇(ze):視閥孔長度(du)選擇(ze),
一(yi)般(ban)加工(gong)液(ye)壓閥孔時,選(xuan)擇導向(xiang)塊長比較小超過三個油道臺階,這樣才(cai)會起(qi)到很好的導向(xiang)作(zuo)用。
3.1.2導向塊數量及分布的選擇:
粗鏜鉸(jiao)時(shi),切削任務重擠壓成(cheng)份(fen)小(xiao),所以導(dao)(dao)(dao)向(xiang)塊用兩塊,并且(qie)(qie)一條導(dao)(dao)(dao)向(xiang)塊正對切削刃,起良好的導(dao)(dao)(dao)向(xiang)作用;精鏜鉸(jiao)時(shi),切削成(cheng)份(fen)小(xiao),擠壓任務重,設三塊導(dao)(dao)(dao)向(xiang)塊,且(qie)(qie)分布基本均勻。
3.2階梯鉸刀
圖3階梯(ti)鉸刀(dao)(dao)將鉸刀(dao)(dao)切削(xue)(xue)部分(fen)磨(mo)成三個(ge)環(huan)段(duan),每段(duan)長3～4mm,靠前(qian)環(huan)段(duan)直(zhi)徑比第二(er)環(huan)段(duan)直(zhi)徑小(xiao)0.15mm第二(er)環(huan)段(duan)直(zhi)徑比第三環(huan)段(duan)直(zhi)徑小(xiao)0.15mm,剩余(yu)部分(fen)為錐形鉸刀(dao)(dao),其余(yu)與(yu)普(pu)(pu)通鉸刀(dao)(dao)類同。階梯(ti)鉸刀(dao)(dao)與(yu)普(pu)(pu)通鉸刀(dao)(dao)相比,普(pu)(pu)通鉸刀(dao)(dao)一次切完,切屑薄而(er)寬,而(er)階梯(ti)鉸刀(dao)(dao)分(fen)幾次完成,切屑厚而(er)窄,所以(yi)切削(xue)(xue)力顯(xian)著下降,切削(xue)(xue)輕快,切削(xue)(xue)變形小(xiao),表面光潔度提高。
階梯鉸刀(dao)具有(you)以下優點:
制造簡(jian)單;環形段(duan)在切削過(guo)程中有較好的(de)(de)導向作(zuo)用,提高了穩定(ding)性;在鉸(jiao)刀(dao)的(de)(de)軸心上沒有可(ke)變(bian)的(de)(de)切削力,保證鉸(jiao)刀(dao)能沿軸向正確移動;適用于余(yu)量大的(de)(de)鉸(jiao)削;可(ke)對偏的(de)(de)底孔起(qi)到矯直(zhi)作(zuo)用。
3.3金剛(gang)石(shi)鉸(jiao)刀金剛(gang)石(shi)鉸(jiao)刀
利用鎳或樹脂(zhi)作(zuo)為粘合(he)劑(ji),把金(jin)(jin)剛(gang)(gang)石(shi)顆粒(li)(li)鍍在(zai)刀體上,經過(guo)修磨而(er)成。金(jin)(jin)剛(gang)(gang)石(shi)鉸(jiao)(jiao)(jiao)刀是一種多刃微粒(li)(li)切削。鉸(jiao)(jiao)(jiao)削過(guo)程中(zhong),切屑藏于(yu)金(jin)(jin)剛(gang)(gang)石(shi)顆粒(li)(li)之間,通(tong)過(guo)冷卻(que)液沖洗和高速(su)旋轉(zhuan)被甩出(chu)來。金(jin)(jin)剛(gang)(gang)石(shi)鉸(jiao)(jiao)(jiao)刀粒(li)(li)度選擇(ze):粗(cu)鉸(jiao)(jiao)(jiao)粒(li)(li)度粗(cu)120#(粒(li)(li)度號(hao))精鉸(jiao)(jiao)(jiao)粒(li)(li)度細(xi)150#(粒(li)(li)度號(hao))金(jin)(jin)剛(gang)(gang)石(shi)鉸(jiao)(jiao)(jiao)孔(kong)(kong)作(zuo)為液壓閥孔(kong)(kong)的(de)(de)最終工序,幾何精度可以提(ti)高到0.002mm,表面粗(cu)糙度可達到Ra0.2,而(er)且孔(kong)(kong)的(de)(de)加工直徑(jing)趨于(yu)一致,從而(er)實現了與閥芯(xin)的(de)(de)比較佳配(pei)合(he)。在(zai)閥孔(kong)(kong)加工中(zhong)行到了普遍的(de)(de)應用。