摘要:鑄造多路閥是工程機械的核心控制元件，主要零件之一是鑄造閥體。而鑄造閥體的加工質(zhì)量是關鍵要素，直接影響液壓多路閥工作性能及使用壽命。該文指出了鑄造閥體加工的重要性，然后根據(jù)探索及驗證，提出了幾種比較成熟的鑄造閥體加工技術，主要有閥芯孔多臺階沉割槽同步切削技術、片式閥體片間配合面以銑代磨技術、超深小直徑流道機加工技術、成套化插裝閥孔加工及檢測技術、大直徑長倍徑閥芯孔珩鉸技術、粗加工過程毛刺預防技術、熱能去毛刺技術、閥孔單刃鏜鉸刀精密加工技術、閥孔防變形余量控制技術。
關鍵詞:鑄造多路閥;鑄造閥體;加工技術;探究
液壓多路閥是工程機械液壓系統(tǒng)的核心控制元件，閥體是核心零部件，目前多采用鑄造式結構。其中，帶滑閥結構的鑄造閥體，閥芯孔、插裝孔等的加工質(zhì)量直接影響液壓多路閥的工作性能及使用壽命，而加工成本則直接影響產(chǎn)品在市場中的競爭力。目前國外較多廠家已經(jīng)實現(xiàn)鑄造閥體的批量化高效率低成本生產(chǎn)，并向著高效率高集成化智能化柔性化方向發(fā)展。
1概述
鑄造閥體加工是液壓多路閥加工制造的關鍵特征點，也是加工難點之一。國內(nèi)鑄造閥體的加工起步較晚，對于鑄造閥體加工技術雖然初具水平，但與國外相比還存在一定的差距，鑄造閥體的加工技術只能依靠自主研發(fā)和國外借鑒。研究鑄造閥體的加工技術，對于提高鑄造多路閥加工質(zhì)量，提高加工效率以及降低制造成本，提高市場競爭力，具有很強的推動力，同時為后續(xù)打破進口高端液壓多路閥技術壟斷奠定了堅實的基礎。
2鑄造閥體加工技術
經(jīng)過深入實踐及探索研究，目前比較成熟的鑄造閥體加工技術，主要有閥芯孔多臺階沉割槽同步切削技術、片式閥體片間配合面以銑代磨技術、超深小直徑流道機加工技術、成套化插裝閥孔加工及檢測技術、大直徑長倍徑閥芯孔珩鉸技術、粗加工過程毛刺預防技術、熱能去毛刺技術、閥孔單刃鏜鉸刀精密加工技術、閥孔防變形余量控制技術。
2.1閥芯孔多臺階沉割槽同步切削技術
沉割槽是內(nèi)孔孔系常見結構之一，其加工質(zhì)量直接影響著產(chǎn)品性能，尤其對于同一軸線上多沉割槽結構，其尺寸一致性要求較高，加工精度要求高、加工難度大，目前主要采用逐個銑削或鏜削的加工方式，加工效率低下，且多個沉割槽的尺寸一致性難以保證，嚴重地限制了產(chǎn)品質(zhì)量。隨著技術進步，近年來，機械行業(yè)開始逐步探索內(nèi)孔多沉割槽加工的工藝方法，實現(xiàn)高效率、高質(zhì)量加工，推動智能制造進程�；诋斍案畈酃に嚞F(xiàn)狀，提出開發(fā)一種高效、高質(zhì)量刀具的思路，提出新型刀具的基本要求:具有多切削刃結構，能一次性完成多個沉割槽的同步加工;閥芯孔沉割槽軸向尺寸一致性好;割槽產(chǎn)生的毛刺數(shù)量少、尺寸小，利于后續(xù)去毛刺工藝開展;結構緊湊，能在現(xiàn)有機床上使用，避免購置專用設備。
2.2片式閥體片間配合面以銑代磨技術
傳統(tǒng)的片間配合面是使用面銑刀粗銑留余量后，轉(zhuǎn)至平面磨床進行磨削，過程中要進行多次轉(zhuǎn)運。隨著工藝技術的發(fā)展，現(xiàn)根據(jù)配合面的寬度，配置直徑大小為1．5倍寬度的面銑刀，并增加兩個修光刃，進行驗證。通過以銑代磨技術，可將工序減少為一道工序，減少過程轉(zhuǎn)運帶來的面的磕碰問題，降低工件加工工時。
2.3超深小直徑流道機加工技術
由于鑄造工藝的局限性，較深較小的流道孔無法鑄造出來，只能靠機加工出來。傳統(tǒng)的加工方法是采用槍鉆加工。槍鉆工藝的使用，要求設備具備較高的內(nèi)冷壓力。雖然槍鉆工藝能夠?qū)崿F(xiàn)較高質(zhì)量、較深孔的加工，但效率低下，不適合生產(chǎn)節(jié)拍要求。通過打?qū)б�，使用硬質(zhì)合金超長鉆頭來替代槍鉆的使用。解決效率低的問題，同時滿足技術要求。
2.4成套化插裝閥孔加工及檢測技術
溢流閥、單向閥和補油閥等插裝閥孔的種類多、結構復雜和精度高，通用加工方法為使用鉆頭、銑刀、倒角刀、鉸刀等通用刀具進行加工，無法保同軸度、孔徑公差和粗糙度。通過設計制造專用刀具和檢具，建立刀具設計、制造、閥孔加工和檢測等全套方案，實現(xiàn)密封錐面跳動≤0．01mm，階梯孔同軸度≤0．02mm。
2.5大直徑長倍徑閥芯孔珩鉸技術
目前對于大直徑的閥芯孔精加工可采用傳統(tǒng)的搖臂鉆加珩鉸的工藝。但傳統(tǒng)的珩鉸工藝在珩磨大直徑長倍徑閥芯孔的過程中適用性較差，通過改進珩鉸刀具的導向、加工、倒錐部分的設計，優(yōu)化加工過程，解決珩鉸大直徑閥芯孔至尺寸超差的問題。
2.6粗加工過程毛刺預防技術
鑄造閥體內(nèi)部存在毛刺，將嚴重影響整閥的性能，甚至危害整個液壓系統(tǒng)的安全性。一般企業(yè)在去毛刺方面多采用手工機械去毛刺。但由于是人工的參與，不可控因素較多，且去毛刺質(zhì)量同時受制于人的情緒發(fā)揮，不適合產(chǎn)業(yè)化的應用�，F(xiàn)代工藝方法，將去毛刺工序與機加工過程進行整合，將大部分的去毛刺內(nèi)容移至設備上，設備根據(jù)程序設置，自動完成去毛刺。
2.7熱能去毛刺技術
由于鑄造閥體存在較多的細長孔與細長孔相交的問題，最小的孔徑可達1．5mm，無論使用設備還是人工都無法使用工具去除相應部位的毛刺。熱能去毛刺，使用氣體燃燒的方式，將細小的毛刺氣化，實現(xiàn)毛刺去除。去毛刺設備需要配置合理的氧氣與天然氣的比例、氣體壓力、合理的工件容積等，通過不斷驗證，設置合理的參數(shù)，實現(xiàn)毛刺去除，同時不影響閥體的加工精度。
2.8閥孔單刃鏜鉸刀精密加工技術
針對閥芯孔的批量加工，較多采用可調(diào)式導條鉸刀，但此類刀具的采購價格昂貴，約7萬/把。對于小批量多品種的市場需求，可選用目前國內(nèi)閥體內(nèi)孔加工的傳統(tǒng)加工工藝，在專機上配置鏜鉸刀，約1萬/把。根據(jù)鏜鉸刀加工余量大、精度高的優(yōu)點，將鏜鉸刀進行改進并應用在加工中心中，圓柱度達到0．01mm，可解決導條式鉸刀購置成本高的問題，從而降低單件加工成本。
2.9閥孔防變形余量控制技術
閥芯孔珩磨后的精度要求高，直徑尺寸≤0．003mm，圓柱度公差達到0．003mm，溫度、加工應力、閥體結構都會對其產(chǎn)生較大的影響。通過在閥體貼合面增加防變形區(qū)及控制粗加工與精加工的余量分布，同時優(yōu)化加工參數(shù)，可有效減小加工應力，通過時效處理，充分釋放應力，減小因應力導致的閥芯孔變形量至0.0006mm。
3結束語
本文總結的鑄造閥體加工技術已應用在實際生產(chǎn)過程中，可為加工制造提供借鑒。鑄造閥體加工是液壓多路閥制造的關鍵，在實際加工過程中，還需要不斷研究適合于企業(yè)現(xiàn)有設備、原材料、以及產(chǎn)品使用工況等實際問題，對鑄造閥體加工技術進行改進并不斷完善，實現(xiàn)質(zhì)量和效率雙提升。
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