工程機(jī)械壓力變送器閥芯孔精密加工探索研究

上海上儀股份公司壓力變送器是工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的重要元件之一，用來(lái)控制液體流動(dòng)方向、流量大小及壓力高低。而壓力變送器閥芯孔加工質(zhì)量是關(guān)鍵要素，直接器工作性能及使用壽命。該文shou先總結(jié)了壓力變送器閥芯孔 3 種加工工藝方案，然后根據(jù)探索及驗(yàn)證，提出了閥芯孔成套化鉸孔技術(shù)、閥芯孔沉割槽術(shù)、多沖程珩磨 + 單沖程珩鉸精密加工技術(shù)。

0 引言

當(dāng)前，壓力變送器在工程機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣，作用也越來(lái)越大。壓力變送器是液壓系統(tǒng)的重要元件之一，用來(lái)控制液體流動(dòng)方向、流量大小及壓力

變送器閥孔加工質(zhì)量是關(guān)鍵要素，直接影響壓力變送器工作性能及使用壽命。所以，對(duì)壓力變送器閥芯孔加工工藝方案進(jìn)行探引入新技術(shù)，提高閥芯孔加工質(zhì)量，從根本上保證壓力變送器工作的穩(wěn)定性。

1 概述

液壓閥芯孔加工是壓力變送器制造中的關(guān)鍵特征點(diǎn)，也是加工難點(diǎn)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

閥芯孔直徑尺寸精度在 0 ～ 0． 003 mm，圓度在 0． 002 mm 以?xún)?nèi)，圓柱度在0． 003 mm 以?xún)?nèi)，閥芯孔內(nèi)表面粗糙度在 Ｒa0． 2 以?xún)?nèi)。目前液壓較成熟穩(wěn)定的工藝方案主要有 3 種。

2 閥孔加工技術(shù)

經(jīng)過(guò)多年探索及驗(yàn)證，提出幾種液壓閥芯孔加工 技術(shù)，主要有閥芯孔成套化鉸孔技術(shù)、閥芯孔沉割槽高效沖程珩磨 + 單沖程珩鉸精密加工技術(shù)。

2． 1 閥芯孔成套化鉸孔技術(shù)

常用閥體主要有兩種類(lèi)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(qū)別為鑄造式閥體閥孔為預(yù)鑄孔，各臺(tái)階成環(huán)狀分步，連

心孔無(wú)預(yù)鑄孔，相交孔較多，且不規(guī)則，加工難度大。

針對(duì)兩種閥孔，傳統(tǒng)加工工藝流程為:一頭鉆孔→另一頭鉆孔→一頭擴(kuò)孔→另一頭擴(kuò)孔→粗鏜→半精鏜→鉆鉸孔導(dǎo)引孔→精鉸孔。

傳統(tǒng)工藝存在工序多、加工效率低、圓柱度精度低問(wèn)題。為解決以上問(wèn)題，通過(guò)不斷驗(yàn)證，開(kāi)發(fā)了適用于不同液壓閥孔、不同加工效率的加工技術(shù)。改進(jìn)

流程為:鉆(連鑄閥體需要) →鉆導(dǎo)引孔→擴(kuò)孔→鉸孔。

針對(duì)鑄造閥孔只需鉆導(dǎo)引孔、擴(kuò)孔和鉸孔 3 個(gè)步驟即可，加工工時(shí)可縮短為 5 分鐘以?xún)?nèi)。技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn) 1:將擴(kuò)孔導(dǎo)引鉆和鉸孔導(dǎo)引鉆復(fù)合在一起，兩個(gè)導(dǎo)

工。

技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn) 2:擴(kuò)孔鉆、鉸孔鉆采用階梯式切削刃，實(shí)現(xiàn)擴(kuò)孔大余量加工擴(kuò)孔加工，與導(dǎo)引孔刀結(jié)合，實(shí)現(xiàn)之前鉆孔、擴(kuò)孔、鏜孔的復(fù)合加工。鉸孔后，閥

≤0． 02 mm，圓柱度≤0. 01 mm，過(guò)程能力指數(shù) cpk≥1． 33，單孔加工工時(shí)≤5 min，處于行業(yè)lingxian水平。

2． 2 閥芯孔沉割槽高效加工技術(shù)

目前閥體沉割槽有兩種類(lèi)型，一是如圖 3 有預(yù)鑄流道小余量沉割槽，二是如圖 4 無(wú)預(yù)鑄孔全加工沉割槽，兩者閥孔主要的區(qū)別為前者加工余量小，加工則，后者需要全部加工，余量大，但加工前端面平整。

傳統(tǒng)加工方法為使用 T 型槽銑刀(見(jiàn)圖 5)加工，類(lèi)似圖 3 沉割槽，每個(gè)槽子需要加工 2 ～5 min，類(lèi)似圖4 沉割槽，每個(gè)槽需要加工 5 ～10 min。為提高于加工余量情況，針對(duì) 2 種沉割槽，研發(fā)不同的割槽方法，形成成套化的割槽方法。

技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn) 1:類(lèi)比車(chē)床車(chē)槽方案，由工件轉(zhuǎn)動(dòng)化為刀具轉(zhuǎn)動(dòng)，設(shè)計(jì)推鏜刀，如圖 6 所示。技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn) 2:類(lèi)比 T 型槽刀，一次加工一個(gè)槽改為一次加工多刃槽銑刀。技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn) 3:進(jìn)一步優(yōu)化多刃槽銑刀，實(shí)現(xiàn)換刀片式可以漲縮的刀具，如圖 8 所示，刀桿設(shè)計(jì)剛性更好，相對(duì)多刃槽銑刀，適長(zhǎng)閥孔加工。

2． 3 多沖程珩磨 + 單沖程珩鉸精密加工技術(shù)

同行業(yè)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(yōu)缺點(diǎn)，多沖程珩磨對(duì)于閥孔直線(xiàn)度的保證有優(yōu)勢(shì)，單沖程珩鉸對(duì)保證閥孔的兩個(gè)工藝單好使用，都很難達(dá)到圓柱度3 μm的設(shè)計(jì)要求。

為解決此問(wèn)題，通過(guò)調(diào)研不同廠(chǎng)家的加工方案，結(jié)合多沖程珩磨與單沖程珩鉸工藝特點(diǎn)，采用多沖加單沖的閥芯孔珩磨工藝多沖程保證直線(xiàn)度，單沖程?？字睆焦睢?． 003 mm，粗糙度≤Ｒa0． 2，圓柱度控制在 3 μm 以?xún)?nèi)，達(dá)到國(guó)際先金水平。

3 結(jié)束語(yǔ)

液壓閥芯孔加工是壓力變送器制造的關(guān)鍵，在今后的實(shí)際工作中，上海上儀股份公司還需要不斷探尋新刀具、新工藝、新設(shè)備，精益求精，提升壓力變送器制造水平。