CN104096852B - 伺服阀阀芯工作边微小毛刺在线去除工艺系统的优化方法 - Google Patents

伺服阀阀芯工作边微小毛刺在线去除工艺系统的优化方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104096852B
CN104096852B CN201410283297.7A CN201410283297A CN104096852B CN 104096852 B CN104096852 B CN 104096852B CN 201410283297 A CN201410283297 A CN 201410283297A CN 104096852 B CN104096852 B CN 104096852B
Authority
CN
China
Prior art keywords
burr
working edge
valve core
size
small
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201410283297.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104096852A (zh
Inventor
陈明
陈子彦
董大鹏
宋金榜
安庆龙
明伟伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
EST TOOLS Co Ltd
Shanghai Jiaotong University
Original Assignee
EST TOOLS Co Ltd
Shanghai Jiaotong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by EST TOOLS Co Ltd, Shanghai Jiaotong University filed Critical EST TOOLS Co Ltd
Priority to CN201410283297.7A priority Critical patent/CN104096852B/zh
Publication of CN104096852A publication Critical patent/CN104096852A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104096852B publication Critical patent/CN104096852B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B1/00—Methods for turning or working essentially requiring the use of turning-machines; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23B—TURNING; BORING
    • B23B5/00—Turning-machines or devices specially adapted for particular work; Accessories specially adapted therefor
    • B23B5/06—Turning-machines or devices specially adapted for particular work; Accessories specially adapted therefor for turning valves or valve bodies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

Abstract

一种伺服阀阀芯工作边微小毛刺在线去除工艺系统的优化方法，包括：(1)采用有限元软件进行阀芯端面磨削仿真，测量生成的毛刺的高度和宽度，对实际加工参数进行优化；(2)进行阀芯端面磨削试验，测量生成毛刺的高度和宽度，并与仿真结果比对，得到毛刺尺寸与实际加工参数之间的相关变化规律；(3)采用车削方式进行工作边微小毛刺去除试验，并测量过程中的切削力；(4)根据步骤(1)和(2)测量所得到的毛刺尺寸以及步骤(4)获得的切削力大小，构建优化的工艺系统及其具体工艺参数；(5)在优化工艺系统上实现工作边微小毛刺的在线去除。本发明优化了毛刺在线去除工艺系统，提高了生产效率，降低了零件废品率，降低了生产成本。

Description

伺服阀阀芯工作边微小毛刺在线去除工艺系统的优化方法
技术领域
本发明涉及用于伺服阀加工工艺系统的构建，具体涉及一种伺服阀阀芯工作边微小毛刺在线去除工艺系统的优化方法，属于机械制造技术领域。
背景技术
阀芯为伺服阀功率放大级核心组件滑阀副偶件中轴零件，其工作边与阀套节流窗口的轴向配合精度直接决定了伺服阀的工作性能。生产过程中，工作边的最终加工工序采用精密磨床靠磨方法，加工过程中会产生微小毛刺，这对偶件配合运动灵活性、叠合量等性能都有重要影响。
目前，关于毛刺去除方法的研究非常活跃，常用的去毛刺技术有机械去毛刺、电化学去毛刺、高压水射流去毛刺和激光去毛刺等等。中国专利申请号200610200637.0的说明书公布了一种采用去毛刀去除滚齿毛刺的方法。中国专利申请号201310239333.5的说明书公布了一种采用研磨工具去除汽轮发电机定子铁心有取向硅钢片水平毛刺的工艺方法。中国专利申请号201210367386.0的说明书中公布了一种采用电化学方法去除涡轮盘毛刺的加工方法。中国专利申请号201010120071.7的说明书中公布了一种采用高速喷射化学液去除精密零件毛刺的方法。中国专利申请号200610096475.0的说明书中公布了一种采用激光冲击波技术去除切削毛刺的方法，其适用于零件内部相交孔交接处等内腔切削毛刺的去除。此外，中国专利申请号201110047782.0、201310015690.3和200910248542.X等的专利说明书中也都介绍了几种去除毛刺的方法。然而以上的专利都没有涉及到零件毛刺的在线去除，且去除的毛刺的尺度都相对较大。伺服阀阀芯工作边在靠磨过程中产生的毛刺尺寸为微米级别，在十几个微米以内，难以精确且稳定地去除。目前关于伺服阀阀芯微小毛刺的在线去除方法及工艺系统尚未有资料进行报道。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种全新的用于构建伺服阀阀芯工作边微小毛刺在线去除工艺系统的优化方法，采用仿真和试验方式得到工艺参数与生成毛刺尺寸的关系，构建优化的微小毛刺在线去除工艺系统，达到有效在线去除微小毛刺、降低零件废品率、提高生产效率和降低生产成本的效果。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种伺服阀阀芯工作边微小毛刺在线去除工艺系统的优化方法，其包括以下步骤：
(1)根据所述阀芯的材料和尺寸，采用有限元软件对阀芯的端面磨削过程进行仿真，模拟毛刺的生成过程，仿真参数根据实际加工参数进行设定，并且测量生成的毛刺的高度和宽度，同时变化该仿真参数，观察毛刺的尺寸与加工参数之间的变化规律，对实际加工参数进行优化；
(2)在外圆磨床上对所述阀芯进行端面磨削试验，测量生成的毛刺的高度和宽度，并与步骤(1)所得仿真结果相互比对，得到毛刺的形成尺寸与实际加工参数之间的相关变化规律；
(3)制备单晶金刚石车刀，选用经过步骤(2)端面磨削后的阀芯，采用车削的方式进行工作边微小毛刺去除试验，并测量毛刺去除过程中切削力的数值；
(4)根据步骤(1)和(2)测量所得到的端面磨削加工生成的毛刺的尺寸以及步骤(4)中所获得的毛刺去除过程中的切削力的大小，合理选用去毛刺设备的运动进给机构的类型及精度，选择合适的悬臂式精密测力单元的力传感器，并确定具体的去毛刺车削工艺参数；
(5)采用步骤(4)选定的运动进给机构和力传感器在所述外圆磨床上组装去毛刺设备，使用步骤(4)确定的去毛刺车削工艺参数进行试验，优化该工艺参数后投入实际生产，在所述运动进给机构的控制以及所述悬臂式精密测力单元的辅助下，通过一次装夹、对刀，实现伺服阀阀芯工作边微小毛刺的在线去除。
进一步地，所述的微小毛刺的尺寸大小为微米级别，所述阀芯的尺寸精度要求也为微米级别。
进一步地，步骤(2)所述的测量生成的毛刺的高度和宽度是指，采用激光传感器沿轴向扫描所述阀芯的工作边，测量生成的毛刺的高度和宽度。
进一步地，步骤(3)所述的进行工作边微小毛刺去除试验是指，采用双顶尖方式装夹所述阀芯，在刀架上安装悬臂式精密测力单元，并在其上安装所述单晶金刚石车刀，在所述外圆磨床上车削所述阀芯的工作边上的毛刺。
进一步地，步骤(3)所述的测量毛刺去除过程中切削力的数值是指，采用显微镜观察去除毛刺后阀芯工作边的形貌，并记录所述悬臂式精密测力单元测得的车削过程中的主切削力数值。
进一步地，步骤(4)所述的去毛刺车削工艺参数包括所述单晶金刚石车刀的快速进给量和进给距离、慢速进给量以及去除毛刺达到预定精度要求所需切削力的大小。
与现有技术相比，本发明所述的伺服阀阀芯工作边微小毛刺在线去除工艺系统的优化方法具有以下创新点：
1、本发明采用仿真与试验相结合的方法，通过对毛刺进行量化分析，确定了合理的去毛刺设备结构和去毛刺车削工艺参数，有利于实现工作边微小毛刺的精准去除。
2、伺服阀阀芯棱边毛刺的大小为微米级，毛刺小，去除难度大，最终加工尺寸精度同样是微米级，即精密零件微细缺陷与其功能尺度非常接近，毛刺去除难度极大，而通过本发明优化的工艺系统可以很好地解决微米级毛刺的去除问题。
3、本发明选用车削方式进行工作边微小毛刺的去除，在精密进给系统的控制下，能够有效地去除微小毛刺，而不会破坏工作边的完整性。
4、采用本发明优化的工艺系统实现了微小毛刺的在线去除，不必多次装夹、对刀，提高了生产效率，并且极大地降低了手工去毛刺导致的废品率。
附图说明
图1是本发明的方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明，以下实施例在以本发明技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
本发明所述伺服阀阀芯工作边微小毛刺在线去除工艺系统的优化方法通过以下步骤实现，请结合参阅图1；所述的微小毛刺的尺寸大小为微米级别，所述阀芯的尺寸精度要求也为微米级别：
(1)阀芯端面磨削仿真——根据所述阀芯的材料和尺寸，采用有限元软件对阀芯的端面磨削过程进行仿真，模拟毛刺的生成过程，仿真参数根据实际加工参数进行设定，并且测量生成的毛刺的高度和宽度，同时变化该仿真参数，观察毛刺的尺寸与加工参数之间的变化规律，对所述实际加工参数进行优化，该实际加工参数是指，对阀芯进行端面磨削的加工参数。
(2)阀芯端面磨削试验——在外圆磨床上对所述阀芯进行端面磨削试验，加工参数根据所述实际加工参数设定，加工中采用激光传感器沿轴向扫描所述阀芯的工作边，测量生成的毛刺的高度和宽度，并与步骤(1)所得仿真结果相互比对，得到毛刺的形成尺寸与实际加工参数之间的相关变化规律。
(3)毛刺去除试验——制备单晶金刚石车刀，选用经过步骤(2)端面磨削后的阀芯作为试验工件，采用车削的方式进行工作边微小毛刺去除试验，即采用双顶尖方式装夹所述阀芯，在刀架上安装悬臂式精密测力单元，并在其上安装所述单晶金刚石车刀，在所述外圆磨床上车削所述阀芯的工作边上的毛刺；在毛刺去除过程中，采用显微镜观察去除毛刺后阀芯工作边的形貌，并记录所述悬臂式精密测力单元测得的车削过程中的主切削力数值。
(4)构建优化的工艺系统——根据步骤(1)和(2)测量所得到的端面磨削加工生成的毛刺的尺寸以及步骤(4)中所获得的毛刺去除过程中的切削力的大小，合理选用去毛刺设备的运动进给机构的类型及精度，选择合适的悬臂式精密测力单元的力传感器，并确定具体的去毛刺车削工艺参数；该去毛刺车削工艺参数主要包括所述单晶金刚石车刀的快速进给量和进给距离、慢速进给量以及去除毛刺达到预定精度要求所需切削力的大小。
(5)在优化工艺系统上实现伺服阀阀芯工作边微小毛刺的在线去除——采用步骤(4)选定的运动进给机构和力传感器在所述外圆磨床上组装去毛刺设备，使用步骤(4)确定的去毛刺车削工艺参数进行试验，优化该工艺参数后投入实际生产，在所述运动进给机构的控制以及所述悬臂式精密测力单元的辅助下，通过一次装夹、对刀，实现伺服阀阀芯工作边微小毛刺的在线去除。

Claims (6)

1.一种伺服阀阀芯工作边微小毛刺在线去除工艺系统的优化方法，其特征在于：所述优化方法包括以下步骤：
(1)根据所述阀芯的材料和尺寸，采用有限元软件对阀芯的端面磨削过程进行仿真，模拟毛刺的生成过程，仿真参数根据实际加工参数进行设定，并且测量生成的毛刺的高度和宽度，同时变化该仿真参数，观察毛刺的尺寸与加工参数之间的变化规律，对实际加工参数进行优化；
(2)在外圆磨床上对所述阀芯进行端面磨削试验，测量生成的毛刺的高度和宽度，并与步骤(1)所得仿真结果相互比对，得到毛刺的形成尺寸与实际加工参数之间的相关变化规律；
(3)制备单晶金刚石车刀，选用经过步骤(2)端面磨削后的阀芯，采用车削的方式进行工作边微小毛刺去除试验，并测量毛刺去除过程中切削力的数值；
(4)根据步骤(1)和(2)测量所得到的端面磨削加工生成的毛刺的尺寸以及步骤(3)中所获得的毛刺去除过程中的切削力的大小，合理选用去毛刺设备的运动进给机构的类型及精度，选择合适的悬臂式精密测力单元的力传感器，并确定具体的去毛刺车削工艺参数；
(5)采用步骤(4)选定的运动进给机构和力传感器在所述外圆磨床上组装去毛刺设备，使用步骤(4)确定的去毛刺车削工艺参数进行试验，优化该工艺参数后投入实际生产，在所述运动进给机构的控制以及所述悬臂式精密测力单元的辅助下，通过一次装夹、对刀，实现伺服阀阀芯工作边微小毛刺的在线去除。
2.如权利要求1所述的伺服阀阀芯工作边微小毛刺在线去除工艺系统的优化方法，其特征在于：所述的微小毛刺的尺寸大小为微米级别，所述阀芯的尺寸精度要求也为微米级别。
3.如权利要求1或2所述的伺服阀阀芯工作边微小毛刺在线去除工艺系统的优化方法，其特征在于：步骤(2)所述的测量生成的毛刺的高度和宽度是指，采用激光传感器沿轴向扫描所述阀芯的工作边，测量生成的毛刺的高度和宽度。
4.如权利要求1或2所述的伺服阀阀芯工作边微小毛刺在线去除工艺系统的优化方法，其特征在于：步骤(3)所述的进行工作边微小毛刺去除试验是指，采用双顶尖方式装夹所述阀芯，在刀架上安装悬臂式精密测力单元，并在其上安装所述单晶金刚石车刀，在所述外圆磨床上车削所述阀芯的工作边上的毛刺。
5.如权利要求4所述的伺服阀阀芯工作边微小毛刺在线去除工艺系统的优化方法，其特征在于：步骤(3)所述的测量毛刺去除过程中切削力的数值是指，采用显微镜观察去除毛刺后阀芯工作边的形貌，并记录所述悬臂式精密测力单元测得的车削过程中的主切削力数值。
6.如权利要求1或2所述的伺服阀阀芯工作边微小毛刺在线去除工艺系统的优化方法，其特征在于：步骤(4)所述的去毛刺车削工艺参数包括所述单晶金刚石车刀的快速进给量和进给距离、慢速进给量以及去除毛刺达到预定精度要求所需切削力的大小。
CN201410283297.7A 2014-06-23 2014-06-23 伺服阀阀芯工作边微小毛刺在线去除工艺系统的优化方法 Active CN104096852B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410283297.7A CN104096852B (zh) 2014-06-23 2014-06-23 伺服阀阀芯工作边微小毛刺在线去除工艺系统的优化方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410283297.7A CN104096852B (zh) 2014-06-23 2014-06-23 伺服阀阀芯工作边微小毛刺在线去除工艺系统的优化方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104096852A CN104096852A (zh) 2014-10-15
CN104096852B true CN104096852B (zh) 2016-01-13

Family

ID=51665615

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410283297.7A Active CN104096852B (zh) 2014-06-23 2014-06-23 伺服阀阀芯工作边微小毛刺在线去除工艺系统的优化方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104096852B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107962458A (zh) * 2016-10-20 2018-04-27 北京实验工厂 一种伺服阀阀芯工作边微小毛刺在线同步去除方法
CN109648400B (zh) * 2019-01-25 2020-07-10 上海交通大学 基于白光共焦在位测量的阀芯工作边毛刺形态重构方法
CN112170868B (zh) * 2019-07-03 2022-03-15 上海交通大学 基于力-位融合反馈的棱边去毛刺工艺方法及系统
CN110405414A (zh) * 2019-07-04 2019-11-05 厦门捷昕精密科技股份有限公司 解决管状接头分型面毛边模具加工工艺
CN111931300A (zh) * 2020-06-23 2020-11-13 江苏海博工具产业研究院有限公司 基于高压水射流去除毛刺的缸盖油道加工参数确定方法
CN113102953B (zh) * 2021-04-22 2022-03-15 哈尔滨工业大学 一种改善伺服阀零区流量非线性的加工方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1013368A2 (de) * 1998-12-22 2000-06-28 MAPAL Fabrik für Präzisionswerkzeuge Dr. Kress KG Ventilsitzgearbeitungswerkzeug
CN1868649A (zh) * 2006-06-29 2006-11-29 贵州群建齿轮有限公司 滚齿毛刺的去除方法
CN103659188A (zh) * 2013-12-13 2014-03-26 重庆布莱迪仪器仪表有限公司 单座调节阀阀体加工工艺

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1013368A2 (de) * 1998-12-22 2000-06-28 MAPAL Fabrik für Präzisionswerkzeuge Dr. Kress KG Ventilsitzgearbeitungswerkzeug
CN1868649A (zh) * 2006-06-29 2006-11-29 贵州群建齿轮有限公司 滚齿毛刺的去除方法
CN103659188A (zh) * 2013-12-13 2014-03-26 重庆布莱迪仪器仪表有限公司 单座调节阀阀体加工工艺

Also Published As

Publication number Publication date
CN104096852A (zh) 2014-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104096852B (zh) 伺服阀阀芯工作边微小毛刺在线去除工艺系统的优化方法
KR101257275B1 (ko) 자동가공기능을 갖는 지능형 ｃｎｃ공작기계 및 그 제어방법
CN104874876B (zh) 一种工具电极加工工艺及采用该工具电极加工微孔的方法
CN108746994B (zh) 一种复合铣削加工微结构的装置及方法
CN104597838B (zh) 一种高温合金整体叶轮环形深窄槽车加工方法
CN106002088B (zh) 一种翼身融合整体舱段制造方法
CN102441776B (zh) 一种针对空间相交孔相贯部位的去毛刺方法
CN106425286A (zh) 一种高精度薄壁筒轴控制变形的加工方法
CN106216745A (zh) 一种可实时监测刀具磨损的激光加热辅助铣削装置
CN105904161B (zh) 一种双锥菱形钛合金整体舱段制造方法
CN109396507A (zh) 一种应用于折叠波导慢波结构的微铣削制备工艺方法
CN103128312A (zh) 一种薄壁盘零件控制变形加工工艺
CN110328567A (zh) 一种大深径比孔测量磨削一体化加工方法
CN103962807B (zh) 一种滑枕柔性加工的方法
CN107962458A (zh) 一种伺服阀阀芯工作边微小毛刺在线同步去除方法
CN104536383A (zh) 整体锻造整体数控加工方法
CN105855650B (zh) 双工具阴极电解磨铣加工系统及加工复杂薄壁方法
CN103927411A (zh) 一种龙门式激光切割机床的设计方法
CN107649845B (zh) 一种大尺寸燃机透平叶片精铸毛坯定位及加工方法
CN101391358B (zh) 焊接构架机加工采用螺栓、销套作为定位基准的方法
Bai et al. Experimental study on the electrical discharge machining with three-phase flow dielectric medium
CN116551860A (zh) 一种SiC纤维增强SiC陶瓷基复合材料的车削加工方法
CN104014603A (zh) 一种z形钢丝拉丝模具的加工方法
CN109514013A (zh) 弯管模具电脉冲加工方法
CN104275629A (zh) 一种轴类磨小细孔工艺方法及装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant