1 引言

      閥（fá）門密（mì）封的可靠性是電動氣（qì）閥門組的重要特性。台座作為閥門組的（de）重（chóng）要零件之一，其密（mì）封型麵的尺寸（cùn）精度和表麵粗糙度能否（fǒu）滿足設計要求，就尤其重要。而（ér）台座上放置彈簧的環形槽的（de）加工質量對閥門銜鐵能否在工作中平穩滑動，起著不可低估的作用。在現有的加工條件下，采用普通精密車床，通過合（hé）理（lǐ）安排工（gōng）藝路線，正確選擇定位基準和裝夾方法，選用合適的加工（gōng）刀具及其材料，控製切削參數，選（xuǎn）擇可靠的測量（liàng）方法，從而保證了台座的加工精度。

      2 台座（zuò）的結構特性和技（jì）術（shù）指標

      密封型麵（miàn）尺寸小，為R0.12±0.01；表麵粗糙度要求高，Ra 值為0.4μm；型麵凸出高度小，僅（jǐn）為0.07+0.01mm。

在密（mì）封（fēng）型麵的外側有（yǒu）一（yī）窄而深的環（huán）形槽，其大、小直徑分別為（wéi）φ7.0、φ4.5，槽底表麵粗糙度要求Ra 值為3.2μm。

密封型麵、環形槽和中（zhōng）心孔與焊接配合麵間的同軸度誤差不大於R0.03mm，與端麵的垂直度誤差不大於0.05mm。

      3 影響密封型麵和環形槽加工質量的因素及控製（zhì）措施

      3.1 機床精度（dù）對密封型麵加工質量的影響

      采（cǎi）用普（pǔ）通精密車床加工台座，其密封型麵的加（jiā）工依（yī）靠成型锪鑽來（lái）完成。將工件夾持於三爪卡盤上，成型锪鑽定位於車床尾座。因此，車床旋轉主軸與其尾座（zuò）之間的同軸度（dù）是否滿（mǎn）足（zú）工藝要求就直接（jiē）影（yǐng）響到密封型麵的尺寸精度。如（rú）同軸度差，將使所加工的密封型麵內側尺（chǐ）寸（cùn）加大（dà）（如圖1、圖2 為圓滿的（de）密封型麵與有缺陷的密封型麵的對比示意圖），型麵（miàn）不能形成圓滿的R0.12 半圓形，嚴重時可形成瘦、尖狀，嚴重影響閥門密封的重複性。此外，如（rú）果車（chē）床導軌磨損，形成卡盤中心偏高、車床尾座中心偏低的現象，也會形成不飽滿的密封型麵。

      因此，在（zài）加工前（qián），要仔（zǎi）細檢查、調整車床主軸與其（qí）尾（wěi）座之間的同軸度，誤差不大於0.02mm，同時檢查車床（chuáng）導軌的磨損程（chéng）度（dù）。所采用的方法是：將杠杆（gǎn）百分表座固定於三（sān）爪卡盤上，成型锪鑽裝夾於（yú）車床（chuáng）尾座上，百分表表（biǎo）頭壓在成型锪鑽的外（wài）圓上，用手轉動三（sān）爪卡盤，觀察（chá）百分表（biǎo）指針，其上下、左右的變（biàn）化值應不大於0.02mm。

      3.2 成型锪鑽的製造精度對（duì）密封型麵加工質量的影響

      在（zài）車床（chuáng）主軸和其（qí）尾座之（zhī）間（jiān）的同軸度誤差滿足工藝要求的前提（tí）下，成型（xíng）锪鑽的製造精度對密封型麵的加工質（zhì）量起著決定性的（de）作用。如果成型锪（huō）鑽的（de）刃口尺（chǐ）寸偏（piān）大，則加工出的密封型（xíng）麵（miàn）將會肥而寬，使密封比壓降低而影響閥（fá）門的密封性；如果成型锪鑽的刃口尺寸偏小，則加工（gōng）出的密封（fēng）型（xíng）麵將會（huì）瘦而尖，嚴重時會使銜鐵受損而影響閥門密封的重複性（xìng）。因（yīn）此，加工（gōng）前選擇合格的成（chéng）型锪鑽就至關重要（yào）。按現有（yǒu）批量生產，一般需定製5～8 把成型（xíng）锪鑽，在（zài）正（zhèng）式（shì）加（jiā）工工（gōng）件（jiàn）前，用（yòng）與工件相同的材料，每（měi）把成型锪鑽加工3 件試刀（dāo）件，並對試刀件進行剖切、計量（liàng）檢查。以此驗證成（chéng）型锪鑽（zuàn）是（shì）否合（hé）格，同時也驗證了車床旋轉主軸與其尾座（zuò）之間的同軸度誤差是否滿足工藝要求。對尺寸合格的成型锪鑽，用25 倍左右的（de）工具顯微鏡檢查其刃口是否鋒利。在批生產過程中，隨時檢查成（chéng）型锪鑽的刃口狀態，每加工完一件工件，都用浸透煤油（yóu）的脫脂棉將成型锪鑽的（de）刃（rèn）口擦洗幹淨，同時觀察其刃口有無崩口、積屑瘤等（děng）。以保證（zhèng）密封型麵處的表麵粗糙度；對加工完的工件也（yě）隨時監控（kòng），逐件用25 倍左右的工具（jù）顯微鏡（jìng）檢查密封型麵的圓弧狀態，觀察密封型麵是否圓滑、飽滿、表麵粗糙度是否達到要求、有無劃傷（shāng）、碰傷等缺陷，並與合格的試刀件做對比。

      3.3 機床精度對環形槽加工質量（liàng）的影響

      采用（yòng）普通精密車床加（jiā）工台座上的環形槽，依靠環孔鑽來（lái）完成。將工件夾持於三爪卡盤上，環孔鑽定位（wèi）於車床尾座。因此（cǐ），同加工密封型麵一樣，車床旋轉主軸與其尾座之間的同軸度誤差及車（chē）床導軌的狀況對環形槽的尺寸精度有著很大（dà）的影響（xiǎng），加工前（qián）必須仔細檢查、調整車床旋轉主軸與其尾座之間（jiān）的同軸度誤差和車床導軌的磨損程度，檢查方法及（jí）工（gōng）藝要求同上。

      4 加工工藝分析

      台座機械加工工藝路線為：粗車密封型（xíng）麵，車環形槽（工序1）→ 精車密封型麵（工序2）→ 拋光密封型麵（工序3）→ 精車其餘尺寸。其中精車、拋光（guāng）密封型麵為關鍵工序。

      4.1 工序1

      在工序1 中，先鑽出工件中心孔，再粗車（chē）密封型麵，徑向留約0.1～0.2mm（單邊）的精車餘量，軸向留餘量約0.05mm，表麵粗糙度Ra 值應不高於1.6μm，然後車環形槽成型，選擇車床轉速約120r/min，進刀量約0.02～0.03mm，勤退刀，每次退刀後（hòu）要用軟毛（máo）刷沾工業用豆油將粘附於刀具上的鐵屑清除（chú）幹淨，盡可能使排屑暢通。並用專用塞規和環規檢查加工尺寸。專用塞規尺寸為：通端φ 7 . 0 ± 0 . 0 1 mm， 止（zhǐ）端（duān）φ 7 . 0 + 0 . 1 2 ～φ 7 . 0 + 0 . 1 3mm； 專用環規尺寸為： 通端（duān）φ4.5+0.01mm，止端φ4.5-0.11～φ4.5-0.10mm。

      4.2 工序2

      工序2 為關鍵工序。采用精鏜軟爪裝（zhuāng）夾工件，以減小積累誤差。每裝夾一次，要用脫脂棉浸汽油擦淨軟爪，以防因多餘物墊入而影響工（gōng）件的形位公差。用合格的成型锪鑽加工密封型麵時，車床轉速約100r/min，進刀量約0.01～0.02mm，同時仔細觀察，以刀具A 麵與（yǔ）工件B 麵似接觸而未接觸時停止進刀（見圖3），並在此位置停留2～3 秒，在車床停（tíng）止轉（zhuǎn）動前退出成型锪鑽。否則，在密封型麵處可能形成徑向的刀具壓痕。

      4.3 工序3

      工序3 也是關鍵工序。拋光加工是物理作用和化學作用對加工表麵的綜合（hé），對密封（fēng）型麵的拋光不但要求低的表麵粗糙（cāo）度，而且要求很高的尺寸精度，用摻有硬脂酸、油酸、脂肪酸和工業甘（gān）油的研磨膏加一定比例的煤油調和成（chéng）糊狀作為拋光劑，可以促進加工表麵形成氧化膜，同時加速拋光（guāng）過程。所以，用麂皮加此拋光劑高速（sù）拋光密封型麵，車床轉速約（yuē）1200r/min，時（shí）間控製在2～3秒之內，效果比較理想，可以（yǐ）達到要求的表麵粗糙度Ra 值0.4μm，同時保證了密封型麵的高度尺寸（cùn）0.07+0.01mm。

      4.4 加工環形（xíng）槽（cáo）用環（huán）孔鑽材料的選擇（zé）

      在以往的加工中，深而窄的環形槽是（shì）加（jiā）工（gōng）中的一大難點。由於槽寬隻有1.25mm，而槽深為6.5+0.1mm，工件材料為（wéi）熱軋電工純鐵，極易生鏽，在加工中無法澆（jiāo）注充足（zú）的冷卻液，排屑非常困難，極易發生打刀、紮刀而使工件報廢。批量（liàng）生產前，往往要定製大量的刀具毛坯，而且在做生產計劃時要預投出（chū）為數不少的報廢（fèi）量，以保證配套數量。另外（wài），對（duì）操作者而言，反複刃磨（mó）刀具，增加（jiā）了勞動量，也降（jiàng）低了（le）生產效率。

      針對以上問題，分析認為，在刀具幾（jǐ）何（hé）參數相同（tóng）的前提下（xià），選擇合適的刀（dāo）具材料是提高刀（dāo）具使用壽命的唯一途徑。經查閱資料，將刀具材料改為（wéi）高速工具鋼，其碳化物細（xì）小均勻，韌性（xìng）高，熱塑性好，淬火後硬（yìng）度可達（dá）HRC65 左右，達到高強度和（hé）高韌性的配合，能夠滿足加工深而窄的環形槽刀具所需的韌性好、強度高的工藝要求。實踐證明（míng），用此材料製作的環孔鑽，一把刀具可連續加工工件20 件左右，大大提（tí）高了（le）刀具使用壽（shòu）命，提高了生產效率。

      4.5 加（jiā）工過程中切削液的選擇

      切削液的潤滑作用（yòng）是減少刀具與工件間的磨擦（cā），同時帶走一部分切（qiē）削時產生的熱量，以（yǐ）防止切屑瘤的產生。因此，切削液首先要能滲透到接觸麵上，然（rán）後在刀麵上濕潤開來，還必須能牢固地附著在刀麵上形成一層膜而起到潤滑作用。隻（zhī）有獲得較好的吸附膜（mó），才能使工件獲（huò）得較小的表麵粗糙度。由（yóu）於工件材質為熱軋（zhá）電（diàn）工純鐵（tiě），極易生鏽，所以粗加工時可選用普通的水溶性切削液，但必須在（zài）工序完成後立即用煤油、汽油將工件清（qīng）洗幹淨，吹（chuī）幹後置於防鏽油中，精加工時則選用工業用豆油，使工件獲得較小的表麵（miàn）粗糙度。

      5 台座加工（gōng）中應注意的幾個（gè）問（wèn）題

      用於驗（yàn）證成型锪鑽是否合格的試刀件，必須經研（yán）磨、拋光，並且保持密封型麵R 輪廓（kuò）尖銳而無毛刺，不（bú）可用磨床磨（mó）削。

      在（zài）加工及（jí）周轉過程中，要用防鏽油保存工件，嚴防鏽蝕。

      精加工完成後，必須徹底（dǐ）清除殘留在工件（jiàn）表麵上的工業用豆油，以防豆油殘渣依附於工件表麵形成多餘物。

      清洗工件時，應用浸透煤油或汽油的（de）脫脂棉輕輕粘洗密封型麵，並在煤油或汽油中涮洗幹淨後晾幹（也（yě）可用淨化的壓縮（suō）空氣（qì）吹幹，但不可對著密封型麵吹），不可擦（cā）拭，以防劃傷。

      6 結束語

      經過幾（jǐ）批產品加工，產品質量滿足工藝、設計要求。經改進刀（dāo）具材料，提高了（le）刀具的使用（yòng）壽命，提高了生產（chǎn）效率。