楊曉東，陳 剛，王紀(jì)來(lái)，崔靈敏

（山西航天清華裝備有限責(zé)任公司，山西 長(zhǎng)治 046012）

精密閥件的閥孔是指與閥芯有一定的配合要求的高精度孔，一直以來(lái)，液壓閥孔加工是精密液壓閥加工中的重點(diǎn)、難點(diǎn)，直接影響液壓閥的性能及使用壽命。閥孔的加工要求主要有尺寸精度、形位公差、表面粗糙度等。閥孔與閥芯為間隙配合，間隙越大，閥件的泄漏量越大，理論上閥孔閥芯的配合間隙越小越好，高精度的閥件其配合間隙高達(dá)0.006～0.01 mm。但閥孔與閥芯的加工中幾何誤差不可避免，且在使用過(guò)程中，受工作介質(zhì)溫度影響零件熱膨脹，間隙過(guò)小易造成卡滯等故障。因此，不同作用閥件的設(shè)計(jì)往往會(huì)選擇一個(gè)較合理的間隙。

以往，控制閥孔閥芯的配合間隙多采用配磨、人工配研的方法，介于該方法效率低下，且通用性差，批量生產(chǎn)的閥件已很少使用。目前，閥孔加工多已實(shí)現(xiàn)機(jī)床加工保證，也對(duì)閥孔的加工精度有了更高的要求。一般情況下，精密配合的閥孔尺寸精度0.01 mm以?xún)?nèi)，圓度0.005 mm以?xún)?nèi)，圓柱度0.01 mm以?xún)?nèi)。為了保證良好的使用性能，防止閥芯閥孔高頻次相對(duì)運(yùn)動(dòng)后磨損過(guò)快，一般而言，閥孔的粗糙度要求為Ra0.4以上。

1 傳統(tǒng)閥孔的加工工藝分析

經(jīng)過(guò)多年精密閥件的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，不斷摸索與創(chuàng)新，當(dāng)前傳統(tǒng)閥孔加工工藝流程為鉆→粗鏜→半精鏜→精鉸→珩磨（研磨）。

1.1 鉆工序

鉆工序用于實(shí)心毛坯的閥孔粗加工，鉆出底孔，一般選用小于閥孔直徑1～2 mm的鉆頭打孔。在數(shù)控銑鏜設(shè)備上加工時(shí)，一般選用硬質(zhì)合金減震鉆頭，相比于普通的高速鋼麻花鉆，加工效率更高、穩(wěn)定性更好。

1.2 粗鏜工序

粗鏜工序在底孔與閥孔孔徑相差過(guò)大時(shí)進(jìn)行，粗鏜是將底孔擴(kuò)大，去掉大部分的加工余量。粗鏜刀具一般選用雙刃鏜刀，以保證更高的加工效率。對(duì)于孔深過(guò)大的通孔閥孔，可從閥孔兩段對(duì)接加工，以避免切深過(guò)大，刀桿懸空過(guò)長(zhǎng)出現(xiàn)讓刀現(xiàn)象，影響孔的幾何精度，粗鏜完成后，一般留余量1 mm左右。

1.3 半精鏜工具

半精鏜加工一般選用減震鏜刀，在閥孔的一端進(jìn)刀，一次加工成型（閥孔過(guò)深時(shí)需定制加長(zhǎng)刀具）。半精鏜加工是為修正前道工序產(chǎn)生的直線(xiàn)度誤差，應(yīng)于前道工序的加工間隔一段時(shí)間，讓前道工序加工產(chǎn)生的應(yīng)力充分釋放，加工完成后留余量0.2～0.3 mm。

1.4 精鏜工序

精鏜工序是整個(gè)加工流程中重要的一環(huán)，加工刀具一般選用加長(zhǎng)減震單刃精鏜刀。精鏜工序可以很好地修正閥孔的直線(xiàn)度誤差，加工后可達(dá)到較好的直線(xiàn)度和表面粗糙度。綜合考慮精鏜的效率及后續(xù)加工中鉸刀的損耗（精鉸刀刀刃鋒利，磨損快），精鏜后留余量0.05～0.1 mm。此外，精鏜加工尺寸精度高，加工過(guò)程中需不斷觀(guān)察鏜刀刃部的磨損，對(duì)加工程序進(jìn)行刀損修正。

1.5 鉸孔

鉸孔中，一般選用帶導(dǎo)向作用的單刃精鉸刀，在精鏜的基礎(chǔ)上對(duì)閥孔的圓度誤差進(jìn)行修正，可實(shí)現(xiàn)較高的圓柱度，一般精鉸加工完成圓柱度可達(dá)到0.015 mm以上，精鉸后閥孔留余量0.02～0.035 mm。在加工一些特殊要求的臺(tái)階閥孔時(shí)，根據(jù)閥孔特征，設(shè)計(jì)成型鉸刀，可實(shí)現(xiàn)較好的加工效果。

1.6 珩磨內(nèi)孔

珩磨加工為閥孔最終的光整加工，是對(duì)閥孔的圓柱度及表面粗糙度進(jìn)行修正，以獲得閥芯閥孔最終的配合間隙要求。目前，珩磨內(nèi)孔加工將閥孔的圓柱度最高提高10倍，即圓柱度為0.02 mm的閥孔，珩磨后圓柱度最高可達(dá)0.002 mm左右。在各道工序能有效保證精度的前提下，珩磨完的閥孔圓柱度約為0.002～0.003 mm，表面可達(dá)Ra0.2，較好地實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)指標(biāo)。

2 閥孔加工新技術(shù)新工藝

2.1 新型研磨技術(shù)

當(dāng)前，行業(yè)里主流的珩磨設(shè)備磨具采用金剛石油石安裝在珩磨桿珩磨頭上，珩磨頭受徑向漲緊力，逐步磨削閥孔余量。浮動(dòng)的磨削過(guò)程對(duì)孔徑的尺寸不易把握，需要每次加工后進(jìn)行測(cè)量，不斷修正，一般會(huì)在設(shè)備上加裝在線(xiàn)測(cè)量系統(tǒng)。近年來(lái)，隨著科技的發(fā)展，出現(xiàn)了剛性珩磨，定尺寸，粗珩磨到精珩磨由2～4把珩磨刀具完成，一次加工至目標(biāo)尺寸。新珩磨方法具有很好的尺寸一致性，提高閥芯閥孔的批次互換性，是未來(lái)閥孔類(lèi)高精度孔加工的主要發(fā)展方向之一。

2.2 閥孔成型刀具加工

當(dāng)前，越來(lái)越多的閥采用了插裝式結(jié)構(gòu)，特別是在一些集成閥塊中多有采用。插裝閥閥孔呈階梯狀，各孔的作用不同，因此，各孔孔徑不同，尺寸及形位公差精度也不同。采用傳統(tǒng)的閥孔加工方法效率很低，且不易保證質(zhì)量穩(wěn)定性。針對(duì)該類(lèi)閥孔，建議采用成型刀具加工，一般成型刀具分粗、精兩把刀具，成型刀為階梯狀，與閥孔一致，粗成型刀將閥孔的底孔加工至單邊余量0.3 mm，精成型刀將閥孔加工至設(shè)計(jì)要求尺寸，滿(mǎn)足設(shè)計(jì)的精度要求及粗糙度要求。成型刀加工為匹配加工，一孔一刀，不可互換，一般插裝閥廠(chǎng)家可設(shè)計(jì)定制專(zhuān)用的成型刀具。

2.3 滾壓加工

閥孔滾壓加工也越來(lái)越多地應(yīng)用于閥孔的最終成形加工。滾壓是將高硬度且光滑的滾壓頭與閥孔內(nèi)表面接觸，通過(guò)擠壓使閥孔表面發(fā)生微量塑性變形后達(dá)到加工需求的一種加工方法。滾壓加工后，閥孔表面粗糙度可達(dá)Ra0.4～Ra0.2，且加工后表面的耐磨性及抗疲勞強(qiáng)度也得到一定加強(qiáng)。經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)，一般的小孔徑閥孔建議滾壓過(guò)盈量在0.036 mm以?xún)?nèi)。

3 結(jié)束語(yǔ)

閥孔加工是液壓閥制造的關(guān)鍵部位，隨著科技的進(jìn)步，越來(lái)越多新技術(shù)得到研究、應(yīng)用，比如超聲波加工、電解質(zhì)加工等。因此，在未來(lái)的工作中，我們將不斷探尋閥孔加工的新方法、新工藝、新刀具，促使閥孔加工技術(shù)進(jìn)一步提高。

參考文獻(xiàn)：

［1］李永成.液壓閥閥孔加工工藝探析［J］.中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2015（11）：265.

［2］董坤.試析液壓閥閥孔的加工工藝［J］.科技與企業(yè)，2015（12）：239.

［3］徐麗娜.液壓閥孔加工技術(shù)研究［J］.工藝與裝備，2017（08）：249.

［4］李子有.金剛石鉸刀精加工液壓件閥孔［J］.刀具，2011（10）：57.