| 工程機械壓力變送器閥芯孔精密加工探索研究 |
| 信息來源： 壓力變送器 | 2021-11-30 點擊量： 1876 |
摘要:壓力變送器是工程機械液壓系統的重要元件之一，用來控制液體流動方向、流量大小及壓力高低。而壓力變送器閥芯孔加工質量是關鍵要素，直接影響壓力變送器工作性能及使用壽命。該文首先總結了壓力變送器閥芯孔3種加工工藝方案，然后根據探索及驗證，提出了閥芯孔成套化鉸孔技術、閥芯孔沉割槽高效加工技術、多沖程珩磨+單沖程珩鉸精密加工技術。
0引言
當前，壓力變送器在工程機械領域的應用越來越廣，作用也越來越大。壓力變送器是液壓系統的重要元件之一，用來控制液體流動方向、流量大小及壓力高低。而壓力變送器閥孔加工質量是關鍵要素，直接影響壓力變送器工作性能及使用壽命。所以，對壓力變送器閥芯孔加工工藝方案進行探究分析，不斷引入新技術，提高閥芯孔加工質量，從根本上保證壓力變送器工作的穩定性。
1概述
液壓閥芯孔加工是壓力變送器制造中的關鍵特征點，也是加工難點之一。閥芯孔加工精度主要有直徑尺寸精度、圓度、圓柱度、表面粗糙度等。一般情況下，我們要求閥芯孔直徑尺寸精度在0～0．003mm，圓度在0．002mm以內，圓柱度在0．003mm以內，閥芯孔內表面粗糙度在Ｒa0．2以內。目前液壓閥芯孔加工比較成熟穩定的工藝方案主要有3種，見表1～表3。
2閥孔加工技術
經過多年探索及驗證，提出幾種液壓閥芯孔加工技術，主要有閥芯孔成套化鉸孔技術、閥芯孔沉割槽高效加工技術、多沖程珩磨+單沖程珩鉸精密加工技術。
2．1閥芯孔成套化鉸孔技術
常用閥體主要有兩種類型，一是如圖1鑄造式閥體，二是如圖2連鑄式閥體，兩者閥孔主要的區別為鑄造式閥體閥孔為預鑄孔，各臺階成環狀分步，連鑄式閥體為實心孔無預鑄孔，相交孔較多，且不規則，加工難度大。
針對兩種閥孔，傳統加工工藝流程為:一頭鉆孔另一頭鉆孔一頭擴孔另一頭擴孔粗鏜半精鏜鉆鉸孔導引孔精鉸孔。
傳統工藝存在工序多、加工效率低、圓柱度精度低問題。為解決以上問題，通過不斷驗證，開發了適用于不同液壓閥孔、不同加工效率的加工技術。改進后的加工工藝流程為:鉆(連鑄閥體需要)鉆導引孔擴孔鉸孔。
針對鑄造閥孔只需鉆導引孔、擴孔和鉸孔3個步驟即可，加工工時可縮短為5分鐘以內。技術創新點1:將擴孔導引鉆和鉸孔導引鉆復合在一起，兩個導引孔一起加工。
技術創新點2:擴孔鉆、鉸孔鉆采用階梯式切削刃，實現擴孔大余量加工擴孔加工，與導引孔刀結合，實現之前鉆孔、擴孔、鏜孔的復合加工。鉸孔后，閥孔直徑公差0．02mm，圓柱度0.01mm，過程能力指數cpk1．33，單孔加工工時5min，處于行業lingxian水平。
2．2閥芯孔沉割槽高效加工技術
目前閥體沉割槽有兩種類型，一是如圖3有預鑄流道小余量沉割槽，二是如圖4無預鑄孔全加工沉割槽，兩者閥孔主要的區別為前者加工余量小，加工前端面不規則，后者需要全部加工，余量大，但加工前端面平整。
傳統加工方法為使用T型槽銑刀(見圖5)加工，類似圖3沉割槽，每個槽子需要加工2～5min，類似圖4沉割槽，每個槽需要加工5～10min。為提高加工效率，基于加工余量情況，針對2種沉割槽，研發不同的割槽方法，形成成套化的割槽方法，如表4所示。
技術創新點1:類比車床車槽方案，由工件轉動化為刀具轉動，設計推鏜刀，如圖6所示。技術創新點2:類比T型槽刀，一次加工一個槽改為一次加工多個槽，設計多刃槽銑刀，如圖7所示。技術創新點3:進一步優化多刃槽銑刀，實現換刀片式可以漲縮的刀具，如圖8所示，刀桿設計剛性更好，相對多刃槽銑刀，適用于多倍徑細長閥孔加工。
2．3多沖程珩磨+單沖程珩鉸精密加工技術
同行業閥芯孔的精密加工方案為多沖程珩磨或者單沖程珩鉸，兩種工藝各有優缺點，多沖程珩磨對于閥孔直線度的保證有優勢，單沖程珩鉸對保證閥孔的圓度有優勢，兩個工藝單好使用，都很難達到圓柱度3μm的設計要求。
為解決此問題，通過調研不同廠家的加工方案，結合多沖程珩磨與單沖程珩鉸工藝特點，采用多沖加單沖的閥芯孔珩磨工藝多沖程保證直線度，單沖程保證圓度，閥芯孔直徑公差0．003mm，粗糙度Ｒa0．2，圓柱度控制在3μm以內，達到國際先進水平，如表5所示。
3結束語
液壓閥芯孔加工是壓力變送器制造的關鍵，在今后的實際工作中，還需要不斷探尋新刀具、新工藝、新設備，精益求精，提升壓力變送器制造水平。
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