工程机械液压多路阀阀体加工工艺探索研究

王冶

中广核新能源投资（深圳）有限公司黑龙江分公司 黑龙江哈尔滨 150001

针对企业在液控阀阀体试制过程中存在的两组加工尺寸的质量不稳定问题，本文通过对阀体生产流程的现场跟踪调研，并对一系列问题进行认真地分析研究，在找出问题的结症的同时向企业提出改进意见和工艺方案，并对两套设备专用夹具进行了重新设计。改进后的工艺方案和重新设计的专用夹具，在企业连续两年的生产过程和使用中，阀体两组工序加工尺寸的加工精度都能达到设计要求，阀体的加工合格率能达到行业标准规定的97%，组装后整体性能合格率由原来的85%提高到95%；提高了企业产品的合格率，并为企业带来较好的经济效益和产品品牌声誉。

1 阀体在加工过程中存在的问题

某公司在试制液控阀时，在阀体生产加工过程中阀体尺寸和位置精度达不到要求，造成液控阀装配后部分产品发生渗漏现象；在零件加工过程中，机械加工工艺的内在因素不容忽视，很大程度上影响着零件加工的精度。其一，在机械加工过程中，会存在几何精度误差，这个误差几乎是不可避免的，且对零件的精度造成较大的影响。其二，在加工机械组装的过程中，如果存在安装不规范和操作不规范的情况，也将对所加工的零件精度造成影响。因此，只有从机械加工工艺本身进行改进，才可能有效提升加工零件的精度[1]。所以将主要问题集中在生产设备、加工工艺和操作者水平等几个方面。针对问题产生的原因进行分析研究后，对生产设备和操作者水平等问题，企业有针对性地进行设备维修和员工培训，而阀体加工工艺问题是突出问题，需要对阀体两组尺寸的加工工艺进行分析研究和修订。

2 阀体加工工艺

2.1 去毛刺工艺

去毛刺工序在阀体加工制造过程中有着重要作用，是一道关键工序。毛刺的存在对液压多路阀性能和寿命的影响很大，如果阀芯孔残留毛刺则会影响珩磨精度，甚至造成珩磨过程中划伤工件内孔，导致工件报废;如果安装密封圈的沉槽残留毛刺则会造成密封圈拉伤、损坏，直接导致液压多路阀漏油；如果阀体上的毛刺进入液压系统中则会造成严重的紊流或非层流，从而导致过滤器、管道堵塞。总之，去毛刺工序对液压多路阀的加工质量以及性工作性能有着十分重大的意义。目前阀体去毛刺主要采用机械去刺、热能爆炸去刺、高压水去刺等方式。机械去刺：在阀体的机加工过程中，使用机加工刀具进行初步去毛刺。机加工后，使用毛刷去毛刺，辅以手工去除毛刷未去除干净的毛刺[2]。

2.2 清洗工艺

清洗工序在阀体加工制造过程中占有相当重要的作用，是承上启下的一道关键加工工序。清洗主要是清除阀体在加工制造过程中产生或侵入的杂物，提高液压多路阀清洁度，避免或减少因污染而造成的性能下降。目前阀体清洗的主要方式为超声波射流清洗、高压水射流清洗。超声波射流清洗:将超声波发生装置装配到清洗机的清洗槽内，采用超声波在液体中传播形成的空化效应，去除阀体机加工后残留的切屑液、铁屑、油污等。高压水射流清洗：高压水清洗是以水为媒介，将高压、低速的水转化成低压、高速的水射流，采用瞬间冲击力对阀体连续定点、定位进行冲洗，去除阀体机加工后产生的切屑液、铁屑、毛刺等。

2.3 阀体加工工艺改进

针对阀体在加工中产生问题的分析研究，对阀体加工工艺进行了部分修改，将阀体加工工艺中M33＊1.5 螺纹孔30H7 主阀孔加工工序的两个工步改为两个工序，并在两个工序间增加一个检测工序；将阀体加工工艺中2-15H9 沉孔深度度1.80-0.05mm 加工工序前增加一个钳工工序，以保证钻孔工序的定位面清洁无毛刺。

2.4 装配多路阀阀芯组件M36 螺纹孔系加工

该阀体芯组均是阶梯孔，其中以M36 孔居多，数量占比73%，设定孔间、螺纹与孔同轴度依次为0.02mm、0.04mm，孔尺寸＞8 级，粗糙度不低于Ra0.8，结合以上指标要求，不难发现，产品有生产制造难度大、成效低等特征；在实际生产阶段，粗加工环节中可以借助“钻-扩-铣”这一系列性方法进行，在铣刀协助下铣削处理孔洞，能较显著地提升加工成效，表层品质明显优于扩孔处理效果，且还能为后续加工生产预留0.3mm 左右的缝隙，促进粗、精镗孔加工工序顺利推进过程，镗孔阶段借用微调镗刀行镗削处置，加强转动速度指标的调控[3]。

2.5 片间配合面以铣代磨

过往采用的片间配合面为选用面铣刀粗铣残余量以后，将其转移到平面磨床上予以磨削处理，以上操作需要历经顺次周转运送难免造成磕碰，同时，成本增加很高。根据阀体配合面体持有的宽度，增设内径大概是1.2 倍宽和刀刃数为8 的硬质合金盘铣刀，硬质合金刀刀刃不易磨损，直线度精度高，在精铣时，要减少铣刀刀片，使用两片刀片且都换成新刀片，阀体表面粗糙度和平面度可以满足图纸技术要求。其中加工参数选择如下：粗铣时，刀具转速S=120r/min，切削速度F=280mm/min；精铣时，刀具转速S=180r/min，切削速度F=216mm/min；超精铣时，刀具转速S=120r/min，切削速度F=480mm/min。

3 结语

液控阀是现代机械化采煤综采液压支架用的控制阀类之一，阀体是液控阀的重要零件之一。其加工工艺的可行性、合理性、先进性将直接影响零件的质量、生产成本、使用性能和寿命。某公司在制造液控阀时，采用原加工工艺时阀的性能试验合格率仅有85%，经分析问题出现在液控阀阀体上，由于该阀体在生产加工中产品质量不稳定，造成阀体部分加工尺寸达不到精度要求。