机械加工工艺过程对阀门零件精度的影响

陆志磊 浙江中星智能装备有限公司

近年来，随着社会科技水平的快速发展，人们对生活水平的要求也越来越高，阀门零件的加工也成了一项精密、精细的工作。改善阀件加工工艺的相关步骤，是与优化和提升机械性能有密切联系的。一个优秀的机械制造企业，生产出高质量的零件，离不开熟练的工人。对阀门零件进行强化和提高加工精度是机械加工工艺生产的主要核心环节。因此，机械精密零件加工所需的专业人才也需要不断提高，加工工艺的不断创新，对阀门零件的加工精度要求也将越来越高。减少废物加工和增加产量也是经济发展的关键，进而增加了生产成本的损失，提高了企业的加工利润，降低了生产成本，从而提高了机械阀门零部件生产销售部门的经济效益和社会效益。

一、机械加工工艺流程

在加工某一零件时，工艺过程通常表示为从毛坯零件到成品零件的每一道工序。这是一种依赖于加工工艺来调整坯料的总体尺寸，从而确保零件的粗细加工。一般来说，零件都是先粗加工，然后再精加工。具体而言，粗加工就是对零件进行简单的切削加工，零件的加工尺寸和表面粗糙度无法保证。在粗加工完成后，要对加工尺寸、粗糙度等参数进行分析，确保所加工零件符合图纸要求。此工艺过程耗时长，生产成本高。零件完成后，必须检查零件的尺寸是否完整。通常由专门的部门或者人员负责，合格的工件应放置在成品区或合格区域。

二、机械加工工艺及阀门零件加工精度概述

（一）机械加工工艺

阀门零件加工工艺是指按照相应的图纸、标准和规定，用传统的加工方法加工阀门件的全过程，可按其加工方法可分为磨、车、铣。简单来说，加工过程就是制造已加工工件或阀门零件。根据加工方式的不同可以分为磨削、车削、铣削等。机械加工工艺有严格的标准和要求，容易受到许多因素的影响。因此，加工过程中若不严格按照相应的标准和要求进行，就会严重影响加工质量，甚至加工出的工件或阀门零件变成废品。

（二）阀门零件加工精度

阀门类零件的加工精度是指阀门零件加工后，其几何参数与预测结果一致。随着精度的提高，实际阀门零件的几何参数越来越接近预期。因此，阀门零件加工效果越好，其加工精度也就越高。在实际加工过程中，由于各种因素的影响，最终加工精度经常出现偏差。因此，必须加强工艺的严格控制，充分保证阀门零件的加工精度符合相应标准。

三、机械加工的原则

随着科学技术的进步，虽然现代制造技术水平不断提高，但加工工艺仍然会受到诸多因素的影响，尤其是现代制造业对零件的精密加工要求越来越高。所以，在对机械产品进行加工时要考虑各种因素，选择合适的加工方法。

（一）一般原则

加工操作时应遵循一定的加工原则。基于这一点，必须遵循一般的加工原则，以降低出错的概率，从而提高实际阀门零件的精度和质量。在生产过程中，应根据加工工艺调节精度，确保所加工产品符合机械工业产品的使用要求。同时，为了避免人为因素、设备、环境等因素的影响，在机械产品加工过程中必须遵循标准化的工艺原则。因此，企业和相关部门应重视促进机械制造技术的发展，充分发挥机械制造工艺在阀门件加工中的作用，提高机械阀门件的加工精度，满足机械行业产品的精度要求，增强企业的综合竞争力。

（二）遵循工艺的应用原则

充分考虑加工程序与工艺，在生产过程中。首先，加工工艺规范是指阀体零件的加工工艺和工序，毛坯需经加工转化。一般说来，改变坯料的尺寸和形状，使坯料各项性能都达到机器生产的要求。机械加工，具体工艺有粗加工、精加工、总装和质量检验，并在包装前经质量检验。机加工是将毛坯转变成理想产品的过程。在此过程中要考虑许多因素，如加工工艺、粗糙度、数据标准等，企业需要根据自身生产需求选择工艺文件。

四、加工过程中受力变形问题出现原因及解决方法

（一）加工过程中产生受力变形原因的分析

机械设备超时工作是引起机械变形的重要原因之一。其原因在于机器在长时间、高速度的运行过程中，机械发热不可避免。加工过程中必然会出现机械加热时的热应力。热应力会大大降低相关零件的精炼程度，往往对零件生产造成一定程度的后期使用影响。

同时，机器在长时间运行时，必然会出现偏移。这是因为很多机械设备工作频率很高，所以，在大量的操作下，整个设备的工作精度都会达到一毫米之差，这是很多机械制造业经常遇到的标准问题。

（二）加工过程中产生受力变形的解决方法

第一是机械加工过程中因长期操作的偏移所导致的完全精度问题。它的核心方法是有效地降低加工中的整体应力水平，特别是整个系统应力过程的不断深化。为此，需要相关生产企业对不同零件结构进行有针对性的机械工艺改造。基于这一理论，为有效防止机械设备的高速变形，首先需要对整个制造系统中强度、刚度最弱的部分进行全方位工程精化。这种方法能在一定程度上降低零件的加工误差。其次通过有效降低整个加工系统的整体应力分布，可以有针对性地降低工艺系统的运行负荷，从而从根本上解决了整个系统的工艺负荷问题。

第二是加工过程中出现的热应力问题，应从多方面入手。首先第一步是定制机械设备在整个使用过程中的冷却效果，使整个机械设备表面能充分散发热量，充分防止机械加工设备表面过热而产生热应力。其次，在生产开始之前，对相关部件进行精加工和特殊加工。比如切割还可以在一定程度上避免由机械制造设备产生的热应力状态。必须充分科学地综合考虑各工序，避免在加工过程中产生其他应力，降低机械加工设备加工误差。

五、机械设备加工过程中热变形问题原因以及解决方案解析

（一）机械设备加工过程中热变形问题产生的原因分析

热变形通常只发生在金属中。因为很多金属零件在高温下结晶。只有金属的热变形，才能通过整体还原较好的成型。然而，热形变原理是常用的。如果使用不当，热变形的效果会超出预期设定的整体效果，最终导致整个零件的加工不合格。

但热变形对机械加工设备也有很大的危害，加热的程度会影响整个加工系统的正常运行，并容易导致设备变形，这对设备制造的整体精度有着重要的影响。在处理过程中，热变形比应力大得多。由于热变形，零件最终误差的概率接近50%。特别是在机械设备运行过程中，为了更好地进行精细加工操作，辅助某些仪器，与之相对应的高精度仪器特别容易产生热变形，从而大大降低了其生产的精度保证，最终导致整个加工流程中出现断齿问题。

（二）机械设备加工过程中热变形问题的具体解决方法

刀具部件所引发的热变形问题，关键是在选择刀具时充分考虑其整体质量。特别是要对刀具的整体强度、韧性和耐高温性能进行有效的研究和分析。通过这种方法，可有效地防止工件产生热变形。

此外，对于机械加工零件的热变形，首先要尽量使其与发动机等高热部件保持足够的距离。其次，就可以通过润滑剂的有效使用，更好地减少摩擦发热问题。最后有效地解决了机加工零件的热变形问题。

六、传统阀门零件加工

（一）普通车床的球体加工

球体是阀门的重要零件，常规工业生产中，球体通常采用专用机械进行加工。球体专用设备经常需要更换。由于直接购入球体机床成本费用比较高，因此常常在生产过程中，把老旧普通车床改造成球体加工车床，也收到了良好的效果。球体加工车床的改造主要有以下几个步骤：将中滑架的螺杆换成蜗杆，电力仍然遵循原来的传动路线，蜗杆带动蜗轮及转盘转动，刀架安装在转盘上，实现周向切削运动。此外，当整个装置安装在滑架上时，它的运动也随着滑架运动而变化。由于蜗杆的旋转力较大，蜗杆顶部增加了两个单向推球轴承。同时，为了提高轴系的刚度，还需要增加两个尼龙轴承。根据球体的大小，不同衬板的厚度和位置不同。整个转盘和壳体都是球体，能提高它的强度和耐磨性，并且设置有挡油槽，用于储备从油杯注入的润滑油。

（二）旋启式回阀摇杆钻孔夹具

摇杆是旋启式回阀中非常重要的阀门零件，它的尺寸和阀瓣孔相对于销孔的位置决定了阀瓣在整个阀体中的位置，两孔的垂直程度影响阀瓣启动的灵活性和密封面的密封性能。因此，研制径向钻床的工装夹具，可以提高生产效率。在对夹具进行加工前，要按图纸加工销轴和阀瓣孔，对小规格器件可直接采用夹具进行加工。当使用夹具时，要注意将摇杆放在夹具后面，确保端面和盘孔的上端靠近垫块，并保证副支架与摇杆紧密接触，将横杆转至指定位置，拧紧螺钉和横向螺丝。此外，在工装夹具制作过程中，只要垂直加工两个基准底，再进行二次钻模加工，就能保证钻套的垂直度和尺寸合理。

七、加强机械加工工艺的优化措施

（一）制定完善的加工流程和工作制度

科学、合理的加工技术不仅保证了整个加工过程的顺利进行，而且加工技术的基础，直接影响加工工艺的标准化和工艺产品的准确性。为确保设计精度，应充分考虑整车的性能和实际生产工艺。方案出台后，设计师应根据加工要求统一安排加工时间，所有员工应严格按照工艺程序进行加工，以确保企业的生产效率和零件的加工精度，质量符合实际需要。

（二）加强对加工温度的管控

一般来说，机械零件在加工过程中不可避免地会产生热量，这对加工精度有重要影响。为减少加工热对零件加工质量的影响，应加强加工温度的控制。在机器运行过程中，当温度超过或低于标准温度范围时，会严重影响机器的运行。在零件加工过程中，机器转速越高，短时间内产生热量越高。此时，操作人员应增加冷却液流量，合理控制加工温度。例如，在磨削零件时，持续的摩擦会产生大量的热能。为了避免热变形对加工精度的影响，需要在标准范围内用冷却剂控制。另外，工件加工过程中产生的热量不仅会导致工件热变形，还会影响刀具质量。刀具温度的提高对零件的加工精度也有很大的影响。为了提高加工质量和速度，应采用合理的物理方法来控制刀具温度。

（三）补偿原始误差法

当初始误差无法直接控制时，可以补偿初始误差。这种方法是一种有效地实现方法，可以通过产生新的人为误差来弥补或补原来的误差，提高测量精度。在实践中，如果原始误差为正，人为误差则为负。在机械加工的应用过程中，要充分全面地分析误差，更好地了解各种影响因素，采取相应的措施进行纠正，根据机床的特点优化补偿工艺，利用补偿工艺的差异，有效地控制和优化加工精度。例如，采用特殊的软件补偿校正工艺系统，定期检查和维护加工设备，以确保其机械设备处于最佳状态，为提高加工精度提供依据。为了提高阀门零件的加工精度，高科技阀门零件的加工设备也很重要。升级现有阀门零件可以保证阀门产品的加工精度和生产水平。利用高科技设备，不仅可以提高阀门零件的加工精度，还可以大大提高阀门零件的加工效率和质量，提高整个加工制造业的技术含量和水平，升级阀门零件加工设备，制造阀门零件和机械制造，一举两得。

（四）强化加工工艺水平

在使用过程中，工艺技术等专业人员应制定科学合理的工艺流程图，充分考虑各种因素，确保设计的加工工艺能够消除外部因素对加工精度的影响。机器操作人员应根据实际加工要求进一步优化加工工艺。在加工工件时，相关人员应科学合理地规划工件的加工周期，在保证企业合理利润的前提下，不断提高工件的加工质量和速度。在此基础上，改进高级加工技术，有利于提高机械零件的加工精度。加工厂应不断引进先进的加工工艺体系，投入更多的人力物力研究加工工艺，进一步提高加工工艺水平。

（五）保证阀门零件的制造过程

阀门零件的几何误差是影响其加工精度的重要因素。因此，在操作人员进行具体加工时，必须有效控制几何精度误差，合理优化加工设备。一般来说，由于加工设备的原因，操作人员需要严格检查机械设备，以确保误差的有效减少。为了保证阀门的高精度检测，操作人员必须对设备进行全面的分析和了解，以确保阀门元件在高精度加工中得到很好的应用。加工设备的生产经营过程必须严格控制。在加工过程中，通过有效管理每道工序的具体情况，统计各种误差，然后从整体上分析相关数据，将误差值准确输入系统，有效控制误差，逐步提高加工精度。

（六）机床的科学优化

采取有效措施，优化改进现有加工设备，科学配置高标准、高质量的加工系统，可以更好地保证阀门零件的加工精度。目前，针对国内加工设备的现状，机械加工企业生产的部分设备质量不能完全满足使用要求，导致部分机械加工企业设备质量存在缺陷。面对这种情况，未来机械加工企业应积极引进先进的加工技术和生产设备，优化和改进现有加工生产过程中的缺陷，有效提高设备的性能和质量。同时，应组织研究小组，改进生产过程中的设备和加工工艺，确保阀门零件的加工精度和质量逐步提高。改造完成后，技术人员应及时向操作人员说明设备的操作方法，有效避免操作人员误操作造成的误差，影响加工精度。

（七）控制外部干扰因素

在气阀零件的加工过程中，经常会受到外力的干扰，如摩擦、挤压等。这些外力会影响阀门零件的加工。由于外力的影响，很难保证阀门零件的加工精度。为有效避免外力对阀门零件精度的影响，操作人员必须严格控制外部因素。第一，在特殊加工工艺的前期，应严格检查加工设备。只需找出设备结构的连接点位置，就可以有效调节设备的位置，从而减少设备产生的外力。第二，加工过程中难免会产生摩擦。例如，在制造阀门时，机器和阀门的界面会产生摩擦。此时，随着生产的继续，摩擦必然会逐渐增大。因此，操作人员应定期对被加工设备的表面进行抛光，严格控制加工过程中可能出现的误差，以保证被加工工件的加工质量和精度，使被加工阀门的零件达到标准要求。

八、结语

总体而言，我国阀门加工仍有改进空间。加工企业必须在保证产品质量的前提下，提高生产效率。为了降低不良率，我们应该分析细节，不断探索和改进计划。阀门零件制造商还需要总结和规划日常生产工作，根据不同阀门零件的不同加工性能提出具体的加工方法，使阀门零件的加工工艺最终满足精度设计要求。