1 引言

      閥門密封的可靠性是電動氣閥門組的重（chóng）要特性。台座作（zuò）為閥門組的重（chóng）要零件之一，其密封型麵的尺寸精度（dù）和（hé）表麵粗糙度（dù）能否（fǒu）滿足設計要求，就尤其重要。而台座上放置彈簧（huáng）的環形槽（cáo）的加工質量對閥門銜鐵能否在（zài）工作中平穩（wěn）滑動，起著不可低估（gū）的作用。在現有的加工條件（jiàn）下，采用普（pǔ）通精密車床，通過合理安排工藝路線，正確選擇定位基（jī）準（zhǔn）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，選擇可靠的測量方法，從而保證了台座的加（jiā）工精（jīng）度。

      2 台座的結構特性和（hé）技術指標

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

在密封型麵的外側有一窄（zhǎi）而深的（de）環（huán）形槽，其大、小（xiǎo）直徑分別為φ7.0、φ4.5，槽底表麵粗糙度要求Ra 值為3.2μm。

密封型麵、環形槽和中心孔與（yǔ）焊接配合麵（miàn）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（yǐng）響（xiǎng）密封型麵和環形槽加工（gōng）質（zhì）量的因素及控製措施

      3.1 機（jī）床精（jīng）度對（duì）密封型麵加工質量的影響

      采用普（pǔ）通精密車床加工台座，其密封型麵的加工依靠成型锪鑽來完成（chéng）。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（zhǔ）軸與其尾座之間的同軸（zhóu）度是否滿足工藝要求就直接影響到密封型麵的尺寸精度（dù）。如同軸度（dù）差，將使所加工的（de）密封型麵內側尺寸加大（如圖1、圖2 為圓滿的密封型（xíng）麵與有缺陷（xiàn）的密封型麵的對比示意圖），型麵（miàn）不能形成圓（yuán）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（fù）性（xìng）。此外，如果車床導軌磨損，形成卡盤中心偏高、車床尾座中心（xīn）偏低的（de）現象，也會形成不飽滿的密（mì）封型（xíng）麵。

      因此，在（zài）加工前，要仔細檢查、調整車床主軸與（yǔ）其尾座之間的同軸度，誤（wù）差不大（dà）於0.02mm，同時檢查車床（chuáng）導軌的磨損程（chéng）度。所采用的方（fāng）法是：將杠杆（gǎn）百分表座固定於三爪卡盤上，成型锪鑽裝夾於車床（chuáng）尾座（zuò）上，百（bǎi）分表表頭壓在成型锪鑽的外圓上，用手轉動三爪卡盤，觀察（chá）百分表指針，其上下、左右的變化值應不大於0.02mm。

      3.2 成型锪鑽（zuàn）的製造精度對密封型麵加工質量的影響

      在車床主軸和其尾（wěi）座之間的（de）同軸度誤差滿足工藝要求的前（qián）提下，成型锪鑽的製造精度對（duì）密封型麵的加（jiā）工質量（liàng）起著決定性（xìng）的作用。如果成型锪鑽的刃口尺寸偏大，則加（jiā）工出的密封型麵將會肥而寬，使密封比壓降低而影（yǐng）響閥門的密封性；如（rú）果成型锪鑽的刃口尺寸偏（piān）小，則加工出的密封型麵將會瘦（shòu）而尖，嚴重時會使銜鐵受損而影響閥門密封的重（chóng）複性。因此，加工前選擇合格的成型锪鑽就至關重要。按現有批量生產，一般需定製5～8 把成型（xíng）锪鑽，在正式加工工件前，用與工件相同的材料，每把成型锪鑽加（jiā）工3 件試刀件，並對試刀件進行剖切、計（jì）量檢（jiǎn）查。以此驗證（zhèng）成型锪鑽是否合格，同時也（yě）驗證了（le）車（chē）床旋轉主軸與其尾（wěi）座之間的同軸度誤差是否滿足工藝要（yào）求。對尺寸合格的成型锪鑽（zuàn），用25 倍左右的工具顯微鏡（jìng）檢查其刃口是否鋒利。在批生產過程中，隨時檢查成型锪鑽的刃口狀態，每（měi）加工完一件工件，都用浸透煤油的脫脂棉（mián）將成型锪鑽的刃口擦洗幹淨，同時觀察（chá）其刃口有無（wú）崩口、積屑瘤等。以保證密封型麵處的表麵粗糙度；對加工完的工件也隨時監控，逐（zhú）件用25 倍左（zuǒ）右的工具顯微（wēi）鏡檢查密封型麵（miàn）的（de）圓弧狀態（tài），觀察密封型麵是（shì）否圓（yuán）滑（huá）、飽滿、表麵粗糙度是否達到要求、有（yǒu）無劃傷、碰傷（shāng）等缺陷，並與合格的試刀件做對比。

      3.3 機床精（jīng）度對環形槽加工質量的影響

      采用（yòng）普通精密車床加工台座上的環形槽，依（yī）靠（kào）環孔鑽來完成（chéng）。將工件夾持於三（sān）爪卡盤上，環孔鑽定（dìng）位於車床尾座。因此，同加工密封（fēng）型麵一樣，車床旋轉主軸與其尾（wěi）座之間的同軸度誤差及（jí）車床導軌的狀況對（duì）環形槽的尺寸精度有著很大的影響，加工前必須仔細檢查、調整（zhěng）車床旋轉主軸與其尾座之間（jiān）的同（tóng）軸度誤差和車床導軌的磨損程度，檢查方法及工藝要求同上。

      4 加工工藝分析（xī）

      台座機械加工工藝路線為：粗車密封（fēng）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（chē）、拋光密封型麵為關鍵工序。

      4.1 工序1

      在（zài）工序1 中，先鑽出工件中心孔，再粗車密（mì）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（xíng），選擇車床轉速約（yuē）120r/min，進刀量約0.02～0.03mm，勤退刀，每次（cì）退刀後要用軟毛刷沾工（gōng）業用豆（dòu）油將粘附於刀具上的鐵屑清除幹淨，盡可能使排屑暢通。並用專用塞（sāi）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， 止端φ 7 . 0 + 0 . 1 2 ～φ 7 . 0 + 0 . 1 3mm； 專用環規尺寸為： 通端φ4.5+0.01mm，止端φ4.5-0.11～φ4.5-0.10mm。

      4.2 工序（xù）2

      工序2 為關鍵工序。采用精鏜軟爪裝夾（jiá）工件，以減小積累（lèi）誤差（chà）。每裝夾一（yī）次，要用脫脂棉浸汽油擦淨軟爪，以（yǐ）防因多（duō）餘物墊入而影響工（gōng）件的形位公差。用合格的成型锪鑽（zuàn）加工密封型麵（miàn）時，車床轉速約100r/min，進刀量約0.01～0.02mm，同時仔細觀察（chá），以刀具A 麵與工件B 麵似接觸而未接觸時停止（zhǐ）進刀（dāo）（見圖3），並（bìng）在此位置停（tíng）留2～3 秒，在車（chē）床停止轉動前（qián）退（tuì）出成型锪鑽。否則，在（zài）密封型麵處可能形成徑向的（de）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（xué）作（zuò）用對加工（gōng）表麵的綜合，對密封型麵的拋光不但要求低的表麵粗糙度，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（yī）定比例的煤油調（diào）和成糊狀（zhuàng）作（zuò）為拋（pāo）光劑，可以促（cù）進加工表麵形成氧化膜，同時加速拋光過程。所以，用麂（jǐ）皮加此（cǐ）拋光劑高速拋光密封型麵，車床轉速約1200r/min，時間控製在2～3秒之內，效果比較理想，可以達到要求的表麵粗糙度Ra 值（zhí）0.4μm，同時保證了密封型麵的高度尺寸0.07+0.01mm。

      4.4 加工環形槽用環孔鑽材（cái）料的（de）選擇

      在以往的加工中，深而窄的環形槽（cáo）是加工中的一大難點。由於槽寬（kuān）隻有1.25mm，而槽深為6.5+0.1mm，工件（jiàn）材料為熱軋電工純鐵，極易生鏽，在加工中無法澆注充足的冷卻（què）液，排（pái）屑（xiè）非常困難，極（jí）易發生打刀、紮刀而使工件報廢。批量生（shēng）產前，往往要定製大量（liàng）的刀具毛坯，而且在做生（shēng）產計劃（huá）時要預投出為數（shù）不少的報廢量，以（yǐ）保證配套數量。另外（wài），對操作者而言，反複刃磨刀具，增加了勞動量，也（yě）降低了生產效率。

      針對以上問題，分析認為，在刀具幾（jǐ）何參數（shù）相同的前提下（xià），選（xuǎn）擇合適的刀具材料是提高刀具使用壽（shòu）命的唯一途徑。經查閱資料，將刀具材料改為高速工具鋼，其碳化物細小均勻，韌性高，熱塑性（xìng）好，淬火後硬度可達HRC65 左右，達到高強度和高韌性的配合，能夠滿足加工深而窄的（de）環形槽刀具所需的韌性好（hǎo）、強度高的工藝要求（qiú）。實踐證明，用（yòng）此材料製（zhì）作的環孔鑽，一把刀具可連續加工工件20 件左右，大大提高了刀具使用壽命，提高了生（shēng）產效率（lǜ）。

      4.5 加工過程中切削液的選擇

      切削液的潤滑作用是減少刀具與工件間的磨擦，同（tóng）時帶走一（yī）部分切削時產生的熱量，以防止切屑瘤的產生。因（yīn）此，切削液首先要能滲透到接觸麵上（shàng），然後在刀麵上濕潤（rùn）開來，還必須能牢固地附（fù）著在刀麵上形成一層（céng）膜而（ér）起到潤滑作用。隻有（yǒu）獲（huò）得較好的吸附膜，才能使工件獲得較小的表麵（miàn）粗糙度。由於工件材質為熱軋電工純鐵，極易生鏽，所以粗（cū）加工時可選用普通的水溶性切削液，但必須在工序完成後立即用煤油、汽油將工件清洗幹淨，吹幹後置於防鏽油中，精（jīng）加工時則選用工（gōng）業（yè）用豆油，使工（gōng）件獲得較小的表麵粗糙度。

      5 台座（zuò）加工中應注（zhù）意（yì）的幾個問題

      用於驗證成型锪鑽是否合格的試刀件，必須經研磨、拋光，並且保持密封型麵R 輪廓尖銳而（ér）無毛刺，不可用磨（mó）床磨削（xuē）。

      在加工及（jí）周轉過程中，要用防鏽油保存工（gōng）件，嚴防鏽蝕。

      精加工（gōng）完成後，必須徹底清除殘留在工件表麵上的工業用豆油，以防豆油殘（cán）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脫脂棉輕輕粘洗密封型（xíng）麵，並在煤（méi）油或汽油中涮洗幹淨後晾幹（也可用淨化的壓縮空氣吹幹（gàn），但不（bú）可對著密（mì）封型麵（miàn）吹（chuī）），不可擦拭，以（yǐ）防劃傷。

      6 結束語

      經（jīng）過幾批產品加工，產品質量滿足工藝、設計要（yào）求（qiú）。經改進刀具材料，提高了刀具的使用壽命，提高（gāo）了生產效率（lǜ）。