CN103406734B - 一种溢流阀阀座加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种溢流阀阀座加工方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：采用数控车床对溢流阀阀座进行车削加工，先用一个钻孔钻头在溢流阀阀座上钻削一个粗略孔，再用另一个攻丝钻头在粗略孔的底部加工螺纹底孔，在粗略孔的中间段通过镗刀加工形成一个扩大孔；步骤2：采用铣刀对粗略孔的顶部进行精加工，形成一个锥形孔；步骤3：采用内外圆磨床对扩大孔进行磨削加工；步骤4：采用自制研磨刀具对锥形孔的顶部进行加工，分别采用低转速、快进给及低转速、慢进给的方式进行研磨与抛光处理，形成一个小锥台。本发明具有适用范围广、加工精度高、生产成本低、生产效率高等特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种溢流阀阀座加工方法，属于液压元件加工工艺创新领域。
背景技术
现有的挖掘机中大部分执行机构由多路阀控制，而溢流阀又是多路阀中不可缺少的部件，它能维持工作装置的载荷状态，工作装置受到意外的载荷时，能迅速开启压力起到保护整机液压系统作用。而溢流阀阀座加工是关键技术，它的关键性能在于密封，保证工作压力稳定。目前，各种溢流阀工作过程中压力不稳定，导致油缸工作不稳定，影响整机的性能。为了达到图纸的加工精度和圆柱度要求，传统的加工工艺是在车床或车削中心上完成后，进行热处理(常用低碳合金钢进行渗碳淬火处理，最终硬度在58-63HRC范围)，再进行用油石研磨该孔。这种加工方法受到很多的局限性，影响零件精度；国外先进液压件厂一般是直接在车削加工完成后进行热处理，能保证热处理后加工不变形；因国内厂家在材料及热处理技术水平上与国外存在差距，无法掌握这种技术。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种简单、适用范围广、加工精度高、生产成本低的溢流阀阀座加工方法，解决了目前的各种溢流阀工作过程中存在泄漏，导致工作压力不稳定，影响整机性能的问题。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种溢流阀阀座加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：采用数控车床对溢流阀阀座进行车削加工，先用一个钻孔钻头在溢流阀阀座上钻削一个粗略孔，再用另一个攻丝钻头在粗略孔的底部加工螺纹底孔，在粗略孔的中间段通过镗刀加工形成一个扩大孔；
步骤2：采用铣刀对粗略孔的顶部进行精加工，形成一个锥形孔；
步骤3：采用内外圆磨床对扩大孔进行磨削加工；
步骤4：采用自制研磨刀具对锥形孔的顶部进行加工，分别采用低转速、快进给及低转速、慢进给的方式进行研磨与抛光处理，形成一个小锥台。
优选地，所述的步骤1中用一个钻孔钻头在阀座上钻削一个粗略孔时，该钻孔钻头的转速为1500～1800r/min，该钻孔钻头的进给速度为140～160mm/min，所述的步骤1中用另一个攻丝钻头在粗略孔的底部加工螺纹底孔时，该攻丝钻头的转速为1000～1200r/min，该攻丝钻头的进给速度为120～140mm/min，所述的步骤1中在粗略孔的中间段通过镗刀加工形成一个扩大孔时，该镗刀的转速为1500～1800r/min，该镗刀的进给速度为140～160mm/min。
优选地，所述的步骤2中采用铣刀对粗略孔的顶部进行精加工时，该铣刀的转速为2600～3000n/min，该铣刀的进给速度为120～160mm/min。
优选地，所述的步骤2中锥形孔的粗糙度在Ra3.2～Ra1.6之间。
优选地，所述的步骤3中采用内外圆磨床对扩大孔进行磨削加工时，转速为20000～26000n/min，进给速度为200～300mm/min。
优选地，所述的步骤3中低转速、快进给为：自制研磨刀具的转速为300～400r/min，其进给速度为80～100mm/min；低转速、慢进给为：自制研磨刀具的转速为150～200r/min，其进给速度为40～60mm/min。
优选地，所述的自制研磨刀具与溢流阀阀座相匹配，自制研磨刀具中间的柱杆与其的顶部锥面的同轴度保证在0.003～0.005范围内。
优选地，所述自制研磨刀具顶部的锥面上设有电镀金刚石磨料层。
优选地，所述的步骤3中小锥台的粗糙度在Ra0.8～Ra1.6之间。
本发明的方法简单，适用范围广，加工精度高，生产成本低，提高溢流阀密封性能，保证系统工作压力能广泛运用于溢流阀制造工艺。其加工的锥孔圆度在0.005～0.008mm范围内，表面粗糙度在Ra0.8～Ra1.6之间，尺寸趋于一致，达到线密封性能，溢流阀工作稳定，延长了使用寿命且易实现标准化作业，提高生产效率。
附图说明
图1为溢流阀阀座的结构示意图；
图2为图1的局部放大图；
图3为自制研磨刀具的结构简图；
图4为使用自制研磨刀具对溢流阀阀座进行加工的示意图。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
本发明的技术方案主要是阀座锥孔的成型加工，锥孔成型加工包括钻削、铣削、研磨工序。钻削工序使用的是标准钻头进行钻削加工，钻深方向留0.2mm铣削余量；铣削加工是使用特殊铣刀加工上工序钻尖处，保证锥面粗糙度在Ra3.2～Ra1.6之间；研磨时，采用自制研磨刀具利用阀座上的一个孔定位，用低转速、快进给和低转速、慢进给的方式进行，达到研磨及抛光目的，锥孔的粗糙度能控制在Ra0.8～Ra1.6之间，使得圆度能控制在0.005-0.008mm范围内。
实施例1
本发明为一种溢流阀阀座加工方法，其具体包括以下步骤：
步骤1：如图1所示，为溢流阀阀座的结构示意图。采用数控车床对溢流阀阀座2进行车削加工，按照图纸的要求，先用一个φ9钻孔钻头在溢流阀阀座2上钻削一个粗略孔3，钻深45.8mm，该钻孔钻头的转速为1500r/min，该钻孔钻头的进给速度为140mm/min，再用另一个φ12.5攻丝钻头在粗略孔3的底部加工螺纹底孔3-1，该攻丝钻头的转速为1000r/min，该攻丝钻头的进给速度为120mm/min，在粗略孔3的中间段通过镗刀加工形成一个扩大孔3-2，扩大孔3-2的镗至φ10.8，镗深44mm，，该镗刀的转速为1500r/min，该镗刀的进给速度为140mm/min。
步骤2：采用铣刀对粗略孔3的顶部进行精加工，形成一个锥形孔3-3，锥形孔3-3的深度为2mm，该锥形孔3-3的粗糙度为Ra3.2之间。其中，铣刀的转速为2600n/min，该铣刀的进给速度为120mm/min，然后进行热处理工序。
步骤3：采用内外圆磨床对扩大孔3-2进行磨削加工，将扩大孔3-2加工到φ11H7尺寸，转速为20000n/min，进给速度为200mm/min。
步骤4：如图4所示，为使用自制研磨刀具1对溢流阀阀座2进行加工的示意图。采用自制研磨刀具1对锥形孔3-3的顶部进行加工，该刀具安装在钻床设备上，如图3所示，为自制研磨刀具1的结构简图。自制研磨刀具1与溢流阀阀座2相匹配，即自制研磨刀具1中间的柱杆1-1与扩大孔3-2形成H7/g6配合，并使用该孔作定位基准。自制研磨刀具1中间的柱杆1-1与其的顶部锥面1-2的同轴度为0.003，由此加工所得的锥孔圆度为0.005mm。自制研磨刀具1顶部的锥面上为电镀金刚石磨料层。分别采用低转速、快进给及低转速、慢进给的方式进行研磨与抛光处理，形成一个小锥台3-4，小锥台3-4的尺寸T为0.2mm，如图2所示，其主要作用是密封，工作时不产生内泄，该小锥台3-4的粗糙度为Ra0.8。其中，低转速、快进给为：自制研磨刀具1的转速为300r/min，其进给速度为80mm/min；低转速、慢进给为：自制研磨刀具1的转速为150r/min，其进给速度为40mm/min。
本发明的方法加工的锥孔圆度在0.005～0.008mm范围内，表面粗糙度在Ra0.8～Ra1.6之间，尺寸趋于一致，达到线密封性能，溢流阀工作稳定，延长了使用寿命且易实现标准化作业，提高生产效率；本发明和现有的技术相比，其效果是积极和明显的，见下表：
| 现有技术 | 发明技术 | |
| 一次加工合格率/％ | 30％ | 95％ |
| 工作寿命/h | 20h | 200h |
| 总成故障率/％ | 90％ | 8％ |
实施例2
本发明为一种溢流阀阀座加工方法，钻孔钻头的转速为1800r/min，该钻孔钻头的进给速度为160mm/min，攻丝钻头的转速为1200r/min，该攻丝钻头的进给速度为140mm/min，镗刀的转速为1800r/min，该镗刀的进给速度为160mm/min。锥形孔3-3的粗糙度为Ra1.6。其中，铣刀的转速为3000n/min，该铣刀的进给速度为160mm/min。采用内外圆磨床对扩大孔3-2进行磨削加工时，转速为26000n/min，进给速度为300mm/min。
自制研磨刀具1中间的柱杆1-1与其的顶部锥面1-2的同轴度为0.005，由此加工所得的锥孔圆度为0.008mm。小锥台3-4的粗糙度为Ra1.6。低转速、快进给为：自制研磨刀具1的转速为400r/min，其进给速度为100rmm/min；低转速、慢进给为：自制研磨刀具1的转速为200r/min，其进给速度为60mm/min。
其他与实施例1相同。
实施例3
本发明为一种溢流阀阀座加工方法，钻孔钻头的转速为1650r/min，该钻孔钻头的进给速度为150mm/min，攻丝钻头的转速为1100r/min，该攻丝钻头的进给速度为130mm/min，镗刀的转速为1650r/min，该镗刀的进给速度为150mm/min。锥形孔3-3的粗糙度为Ra2.4。其中，铣刀的转速为2800n/min，该铣刀的进给速度为140mm/min。采用内外圆磨床对扩大孔3-2进行磨削加工时，转速为23000n/min，进给速度为250mm/min。
自制研磨刀具1中间的柱杆1-1与其的顶部锥面1-2的同轴度为0.004，由此加工所得的锥孔圆度为0.006mm。小锥台3-4的粗糙度为Ra1.2。低转速、快进给为：自制研磨刀具1的转速为350r/min，其进给速度为90mm/min；低转速、慢进给为：自制研磨刀具1的转速为170r/min，其进给速度为50mm/min。
其他与实施例1相同。
Claims (9)
1.一种溢流阀阀座加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：采用数控车床对溢流阀阀座(2)进行车削加工，先用一个钻孔钻头在溢流阀阀座(2)上钻削一个粗略孔(3)，再用另一个攻丝钻头在粗略孔(3)的底部加工螺纹底孔(3-1)，在粗略孔(3)的中间段通过镗刀加工形成一个扩大孔(3-2)；
步骤2：采用铣刀对粗略孔(3)的顶部进行精加工，形成一个锥形孔(3-3)；
步骤3：采用内外圆磨床对扩大孔(3-2)进行磨削加工；
步骤4：采用自制研磨刀具(1)对锥形孔(3-3)的顶部进行加工，分别采用低转速、快进给及低转速、慢进给的方式进行研磨与抛光处理，形成一个小锥台(3-4)。
2.如权利要求1所述的一种溢流阀阀座加工方法，其特征在于，所述的步骤1中用一个钻孔钻头在阀座上钻削一个粗略孔(3)时，该钻孔钻头的转速为1500～1800r/min，该钻孔钻头的进给速度为140～160mm/min，所述的步骤1中用另一个攻丝钻头在粗略孔(3)的底部加工螺纹底孔(3-1)时，该攻丝钻头的转速为1000～1200r/min，该攻丝钻头的进给速度为120～140mm/min，所述的步骤1中在粗略孔(3)的中间段通过镗刀加工形成一个扩大孔(3-2)时，该镗刀的转速为1500～1800r/min，该镗刀的进给速度为140～160mm/min。
3.如权利要求1所述的一种溢流阀阀座加工方法，其特征在于，所述的步骤2中采用铣刀对粗略孔(3)的顶部进行精加工时，该铣刀的转速为2600～3000n/min，该铣刀的进给速度为120～160mm/min。
4.如权利要求1所述的一种溢流阀阀座加工方法，其特征在于，所述的步骤2中锥形孔(3-3)的粗糙度在Ra3.2～Ra1.6之间。
5.如权利要求1所述的一种溢流阀阀座加工方法，其特征在于，所述的步骤3中采用内外圆磨床对扩大孔(3-2)进行磨削加工时，转速为20000～26000n/min，进给速度为200～300mm/min。
6.如权利要求1所述的一种溢流阀阀座加工方法，其特征在于，所述的步骤3中低转速、快进给为：自制研磨刀具(1)的转速为300～400r/min，其进给速度为80～100mm/min；低转速、慢进给为：自制研磨刀具(1)的转速为150～200r/min，其进给速度为40～60mm/min。
7.如权利要求1或6所述的一种溢流阀阀座加工方法，其特征在于，所述的自制研磨刀具(1)与溢流阀阀座(2)相匹配，自制研磨刀具(1)中间的柱杆(1-1)与其的顶部锥面(1-2)的同轴度保证在0.003～0.005范围内。
8.如权利要求7所述的一种溢流阀阀座加工方法，其特征在于，所述自制研磨刀具(1)顶部的锥面上设有电镀金刚石磨料层。
9.如权利要求1所述的一种溢流阀阀座加工方法，其特征在于，所述的步骤3中小锥台(3-4)的粗糙度在Ra0.8～Ra1.6之间。
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