工程機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械液壓系統(tǒng)的重要元件之一，用來控制液體流動方向、流量大小及壓力高低。而壓力變送器閥芯孔加工質量是關鍵要素，直接器工作性能及使用壽命。該文shou先總結了壓力變送器閥芯孔 3 種加工工藝方案，然后根據探索及驗證，提出了閥芯孔成套化鉸孔技術、閥芯孔沉割槽術、多沖程珩磨 + 單沖程珩鉸精密加工技術。

0 引言

當前，壓力變送器在工程機械領域的應用越來越廣，作用也越來越大。壓力變送器是液壓系統(tǒng)的重要元件之一，用來控制液體流動方向、流量大小及壓力

變送器閥孔加工質量是關鍵要素，直接影響壓力變送器工作性能及使用壽命。所以，對壓力變送器閥芯孔加工工藝方案進行探引入新技術，提高閥芯孔加工質量，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鍵特征點，也是加工難點之一。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 以內，圓柱度在0． 003 mm 以內，閥芯孔內表面粗糙度在 Ｒa0． 2 以內。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

經過多年探索及驗證，提出幾種液壓閥芯孔加工 技術，主要有閥芯孔成套化鉸孔技術、閥芯孔沉割槽高效沖程珩磨 + 單沖程珩鉸精密加工技術。

2． 1 閥芯孔成套化鉸孔技術

常用閥體主要有兩種類型，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鑄孔，各臺階成環(huán)狀分步，連

心孔無預鑄孔，相交孔較多，且不規(guī)則，加工難度大。

針對兩種閥孔，傳統(tǒng)加工工藝流程為:一頭鉆孔→另一頭鉆孔→一頭擴孔→另一頭擴孔→粗鏜→半精鏜→鉆鉸孔導引孔→精鉸孔。

傳統(tǒng)工藝存在工序多、加工效率低、圓柱度精度低問題。為解決以上問題，通過不斷驗證，開發(fā)了適用于不同液壓閥孔、不同加工效率的加工技術。改進

流程為:鉆(連鑄閥體需要) →鉆導引孔→擴孔→鉸孔。

針對鑄造閥孔只需鉆導引孔、擴孔和鉸孔 3 個步驟即可，加工工時可縮短為 5 分鐘以內。技術創(chuàng)新點 1:將擴孔導引鉆和鉸孔導引鉆復合在一起，兩個導

工。

技術創(chuàng)新點 2:擴孔鉆、鉸孔鉆采用階梯式切削刃，實現(xiàn)擴孔大余量加工擴孔加工，與導引孔刀結合，實現(xiàn)之前鉆孔、擴孔、鏜孔的復合加工。鉸孔后，閥

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

2． 2 閥芯孔沉割槽高效加工技術

目前閥體沉割槽有兩種類型，一是如圖 3 有預鑄流道小余量沉割槽，二是如圖 4 無預鑄孔全加工沉割槽，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(見圖 5)加工，類似圖 3 沉割槽，每個槽子需要加工 2 ～5 min，類似圖4 沉割槽，每個槽需要加工 5 ～10 min。為提高于加工余量情況，針對 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。

技術創(chuàng)新點 1:類比車床車槽方案，由工件轉動化為刀具轉動，設計推鏜刀，如圖 6 所示。技術創(chuàng)新點 2:類比 T 型槽刀，一次加工一個槽改為一次加工多刃槽銑刀。技術創(chuàng)新點 3:進一步優(yōu)化多刃槽銑刀，實現(xiàn)換刀片式可以漲縮的刀具，如圖 8 所示，刀桿設計剛性更好，相對多刃槽銑刀，適長閥孔加工。

2． 3 多沖程珩磨 + 單沖程珩鉸精密加工技術

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，多沖程珩磨對于閥孔直線度的保證有優(yōu)勢，單沖程珩鉸對保證閥孔的兩個工藝單好使用，都很難達到圓柱度3 μm的設計要求。

為解決此問題，通過調研不同廠家的加工方案，結合多沖程珩磨與單沖程珩鉸工藝特點，采用多沖加單沖的閥芯孔珩磨工藝多沖程保證直線度，單沖程?？字睆焦睢?． 003 mm，粗糙度≤Ｒa0． 2，圓柱度控制在 3 μm 以內，達到國際先金水平。

3 結束語

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