第２４卷第５期 ２０１６年９月 河南机电高等专科学校学报 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆＨｅｎａｎ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏｌｌｅｇｅ Ｖｏ１．２４ Ｎｏ．５ Ｓｅｐｔ．２０１６ 阀套类零件加工工艺的优化 贾瀚方 （新航集团第一一六厂，河南新乡４５ ３０００） 摘要：结合阀套零件的工艺分析和加工技术要求，通过优化工艺方案，解决了壁厚小于２ｍｍ，长度大于１１ Ｏｍｍ， 圆柱度不大于０．０１ｍｍ，粗糙度Ｒａ≤０．２阀套类零件的加工难题。对同类薄壁长管状零件的加工具有指导意 义，有一定的应用价值。 关键词：薄壁长管；高精度；工艺方案优化 中图分类号：ＴＨ１６２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００８－２０９３（２０１６）０５—００１８－０３ ～Ｏ．０１６ ０ 引言 阀套类零件在航空、航海等领域应用广泛，大 多是装配在上下法兰组件中，实现活塞上下移动， 从而带动棘齿转动，其配合间隙要求在０．０１６ｍｍ～ ４个槽，且要求关于 １４～０．０２７中心线对称，对称度 不大于Ｏ．０５ ｍｍ，其中两孔２一 ３Ｈ７距端面６±０．０１ 。 燃油马达副阀套零件要求见图１。 ２工艺优化 ２．１ 工艺难点及工艺方案的分析 ４Ｃｒ１３材料热处理ＨＲＣ４２—４８后，有较高的硬 度、强度和耐磨性，韧性大，热导率低，切削温度 ０．０２ｍｍ，薄壁易变形，精度要求高。因类似套类零 件机械加工过程中影响因素较多，变形规律不易掌 握，薄壁套类零件的加工问题一直困扰着机械加工 行业。类似套类零件的加工工艺根据其功用、结构 形状、材料和热处理及尺寸大小的不同，在加工中 高，线膨胀系数大。零件为薄壁长管状，壁厚小于 ２ｍｍ，长度大于１１０ｍｍ，内孔圆柱度不大于０．０１ｒａｍ， 粗糙度Ｒａ≤０．２，加工过程中产生的加工应力、装 装夹方法和加工方法都有很大的差别。本文通过对 阀套类零件加工工艺方案的优化，合理减小了零件 变形，提高了加工质量，具有一定的理论意义和工 程应用价值，对同类零件的加工可起到一定的借鉴 作用。 夹方式，及热处理过程中应力释放等各种因素都会 影响零件的尺寸精度和位置要求。 原工艺方案如下： ＋０ ０１５ 在零件加工过程中发现，由于孔（ｂ １０ ０ 表面 １ 零件设计与工艺要求 １．１试验标准及条件 粗糙度Ｒａ０．２要求较高，如一次精加工保证内孔， 燃油马达副阀套材料为４Ｃｒ１３，硬度要求 Ｏ —Ｏ．０ｌ６ 用自制心轴以孔定位磨外圆时，自制心轴很易在内 ＴＬＴＬ壁上留下装夹痕迹，且由于零件变形较大，外 ０．０１６ ＨＲＣ４２—４８，，该零件长１１２ １，外圆为 １４—０．０２７， ＋０．０ｌ５ 圆 １４．１—０．０２７有磨不圆现象，不能保证和孔 １０ ＋０．０１５ 内孔为 １０。 －，孔壁不到２ｍｍ。要求外圆 １４ ＋Ｏ．０１５ ０ 的同轴度不大于０．０４ｍｍ的要求，及管壁上加 一０．０１６ ０．０１６ ｏ２ 表面粗糙度为Ｒａ０．８，和内孔 １０ ０ ＋０．Ｏｌ５ 的同轴 工的６个孔、４个槽关于 １４．０＿０ 中心线对称，对 称度不大于０．０５ ｍｍ。 ２．３优化工艺方案。解决加工过程中出现的问题 为解决在实际加工中出现的问题，保证零件设 度不大于０．０４ ｍｍ；内孔 １０ ０ 表面粗糙度为 Ｒａ０．２，圆柱度不大于０．０１ ｍｍ；管壁上加工６个孔、 收稿日期：２０１６—０６—２３ 作者简介：贾瀚方（１９７２一），女，河南新乡人，工程师，在读硕士，主要从事机械加工研究。 ｌ８ 贾瀚方：阀套类零件加工工艺的优化 计要求，工艺调整了４个环槽２－２．２Ｈ１０、２—３Ｈ１２ 与６个孔２一 ３Ｈ７、４一 ２Ｈ１２与热处理的加工顺序， 增加内孔和外园精加工工序，对原加工方法做了完 善优化，工艺进一步的细化如下。 角 角 泣：图示各 ２、 ３ＨＴ￣Ｌ，长槽关于 １４ ｆ ６中一 线列称，列称度不大于０ ０５＿＿、ｒ］］。（ｊ）１ＯＨ７孔内不允 许有毛刺，表面不允许有氧化庋。 图１ 燃油马达副阀套零件图 表１ 燃油马达副阀套加工原工艺方案 工序号 工序内容 Ｏ 定位基准 工艺装备 车粗基准：车工加工端面、外圆和ｔ￣：ｆＬ，外圆保证 １４．５＿。。∞， ＋０．０ｌ５ ５ 单边留Ｏ．２５ｍｍ余量，内孔保证 ９．８。 ，单边留０．Ｉｍｍ余量，要求 ０ 车床 外圆和内孔同轴度不大于０．０２ ｍｍ，保证总长１１２ １。 加工管壁上的４个环槽与６个孔：加工中心加工槽２－２．２Ｈ１０、 ２－３Ｈ１２及孔２一 ３Ｈ７、４一 ２Ｈ１２，保证６±Ｏ．０１等尺寸，提高各孔、 １Ｏ ０ 自制心轴 ０ 以出９８．＋０．０１５ 加工中心 槽关于 １４．５＿。。０ 中心线的位置度要求，保证对称度不大于０．０２５ 孔定位。 ｍｍ０ １５ 真空热处理：ＨＲＣ４２—４８。 真空炉 ２０ 电抛光：去除氧化皮。 ＋０．０１５ ２５ 珩磨内孑Ｌ：珩磨内孔保证 １０ ０ 圆柱度不大于Ｏ．０１ ｍｍ。 及表面粗糙度Ｒａ０．２，保证 自制心轴 珩磨机 ０ ０１６ ＋０．０１５ ３０ 磨外圆：磨外圆保证 １４＿。。ｏ２ ，及和孔 １０。 于Ｏ．０４ ｍｍ的要求。 的同轴度不大 以内孔 １０ 外圆磨床 ＋ｏ．０ Ｏｌ５ 定位。 ・）粗车时内孔加工到 ………．． ．一． ０３６…… 、． ９－５。 增大余量，总 长保证为１１３±０．１，增加余量。 一 空 ４２一口 ”：Ｈ Ｒ Ｃ－４ ８。 １９ 河南机电高等专科学校学报 ＋０．０ｌ５ ２０１６年５期 ３）加工粗基准：磨外圆保证 １４．３＿０ｌ０５消除热 处理变形。 ０ 及表面粗糙度Ｒａ０．２。 ４）加工半精基准：车端面去除氧化层保证总长 ＋０ Ｏ１５ ３结语 对工艺方案进行进一步优化后，加工方法更加 完善，经生产实践证明，按此加工方案加工的首批 １１２±０．１，镗孔保证 ９．９ ０ ＋Ｏ．Ｏ１５ ，消除热处理变形， 保证内孔 ９．９ ０ ，圆柱度不大于０．０１。 ５）半精加工外圆：自制芯轴磨外圆保证 １４．１ ０ ＿０＿０１，零件合格率达到了９０％，能很好地保证产品的质量， 效果良好。此工艺方案对该零件的批量加工提供了 ＋Ｏ．０１５ 良好的技术指导，并对同类薄壁长管高尺寸精度、 高位置度要求的零件加工提供了参考依据，并在生 产中得到了验证，参照此工艺方案加工的燃油马达 主阀套的零件合格率达到了９５％。 （责任编辑 吕春红） 参考文献： ［１］文邦伟，李继红．铝及铝合金在热带海洋地区火气腐蚀［Ｊ］．表 面技术，２００４（６）． ［２］苏艳．７Ｂ０４高强铝合金与防护涂层在海洋大气环境中的腐蚀行 ＋０．０ｌ５ 及和孑Ｌ ９．９ ０ 同轴度不大于 ０．０２。 ６）加工中心：加工管壁上的４个环槽与６个孔， 保证６±０．Ｏｌ等尺寸，并提高孔、槽的关于中心线 对称位置度要求，对称度不大于０．０２５ ｔＴＩＩＴＩ。 ７）珩磨精基准：为消除零件加工变形，首先对 ＋Ｏ．Ｏｌ５ ＋Ｏ．０１５ 孔 ９．９ ０ 进行半精珩磨，保证内孔 ９．９７ ｏ ， 圆柱度不大于０．００５。选用立方氮化硼油石一ＮＭ５５， 转速选择８００—１０００ｒ／ｍｉｎ。 ８）精磨外圆：自制芯轴以精基准 ９．９７ ０ 一为［Ｄ］．重庆大学，２０１ｌ ［３］罗兰，王一临．盐雾试验方法探讨［Ｊ］．装备环境工程，２Ｏ１ｌ（４）． 定 同 Ｏ ０１６ ＋Ｏ ０１５ 位，精磨外圆保证 １４＿（Ｊ＿ｏ２７，及和孔 ９．９７ ０ ［４］于美，董宁，王瑞阳，等．２３Ｃｏ１４Ｎｉ１２Ｃｒ３Ｍｏ超高强钢在模拟海水 环境中的腐蚀行为［Ｊ］．材料工程，２Ｏ１２（１）． ［５］闰凯，宋庆军，李秀娟，等．盐雾腐蚀及其试验中需要注意的儿 个问题分析［Ｔ］．环境技术，２０１３（４）． 轴度不大于 ０．０２５。 ９）精珩内孑Ｌ消除装夹痕迹：用Ｊ９５油石光整孔 ０ １０～０．０１，转速选择８００—１０００ｒ／ｍｉｎ，保证内孔 １０ Ｐｒｏｃｅｓｓ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｖａｌｖｅ Ｓｌｅｅｖｅ Ｐａｒｔｓ ＪＩＡ Ｈａｎ．ｆａｎｇ （Ｘｉｎｘｉａｎｇ Ａｖｉａｔｉｏｎ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｇｒｏｕｐ Ｎｏ．１ １ ６ Ｆａｃｔｏｒｙ，Ｘｉｎｘｉａｎｇ ４５ ３０００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｙｐｉｃａｌ ｐａｒｔｓ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｓｏｌｖｅｄ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｃｏｎｃｅｒｎｉｎｇ ｖａｌｖｅ ｓｌｅｅｖｅ ｐａｒｔｓ ｂｙ ｏｐｔｉｍｉｚｉｎｇ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ，ｓｕｃｈ ａｓ ｔｈｅ ｗａｌｌ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｌｅｓｓ ｔｈａｎ ２ ｍｍ ａｎｄ ｇｒｅａｔｅｒ ｔｈａｎ １ １ ０ ｍｍ ｉｎ ｌｅｎｇｔｈ．ｃｙｌｉｎｄｒｉｃｉｔｙ ｎｏｔ ｇｒｅａｔｅｒ ｔｈａｎ Ｏ．Ｏ １ ｍｍ ａｎｄ ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ ｏｆ Ｒａ ｌｅｓｓ ｔｈａｎ ｏｒ ｅｑｕａｌ ｔｏ ０．２．Ｔｈｉｓ ｈａｓ ｇｕｉｄｉｎｇ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ ｔｏ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｏｆ ｓｉｍｉｌａｒ ｔｈｉｎ ｗａｌｌ ｌｏｎｇ ｔｕｂｕｌａｒ ｐａｒｔｓ．Ｉｔ ａｌｓｏ ｈａｓ ａ ｃｅｒｔａｉｎ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｖａｌｕｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｌｏｎｇ ｔｈｉｎ ｔｕｂｅ；ｈｉｇｈ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ；ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｏｆｐｒｏｃｅｓｓ ｐｌａｎｎｉｎｇ ２０
