液压阀阀体加工的刀具方案
液压阀阀体中有许许多多多的孔系,例如阀芯装配孔、油道孔、沟通油道孔等。这些孔常处于高压之下,它们中一些还需要密封,因此对直线度、粗糙度及尺寸公差等有较高的要求,其加工质量亦会直接影响到液压系统的工作稳定性。
本文以铸铁材料的液压阀阀体为例,针对阀体中典型孔的加工特点及其难点,介绍了相应的先进刀具技术。通过采用先进的刀具技术,不仅能提高孔的加工质量,而且还可以大大提高加工成本。
通过采用先进的刀具技术,不仅能提高孔的加工质量,而且还可以大大提高加工效率,从而降低单件的加工成本。
1加工特点及其成本分析
液压阀阀体通常有铸铁和铸铝两种,本文主要讨论铸铁阀体的加工刀具。
铸铁是以碳元素的含量来界定的,而且比钢的碳元素含量更高。这种碳元素大多以石墨和合金元素的形式存在于其中,从而有助于稳定材料的结构。加工时,铸铁具有磨蚀性,其加工性能取决于石墨的形态。在灰口铸铁中,石墨含量主要以薄片形式存在,具有磨蚀性,但易于切削成细小切屑;在球墨铸铁中,石墨以球状体存在,因此较难切削,且切屑较长。切削灰口铸铁中的一项挑战是如何尽量减少工件崩碎现象,即部件边缘出现的磨损;而切削球墨铸铁时,如何消除毛刺所带来的影响亦是有待解决的问题。
按照传统观念,在满足加工质量要求的前提下,厂家倾向于使用便宜的刀具,认为这样能降低加工成本,但实际情况远非如此。
图1所示为德国工程协会统计的加工成本分布,刀具的成本只占很少的比例。而与加工效率有密切关系的人员工资、企业管理费用、设备运行和能源费、利息和设备折旧费等4项的总和占到了制造成本的近70%。因此,提高加工效率应该成为我们降低制造成本措施的首选。
从德国制造业内部的统计数字来看,降低刀具采购费用30%,仅可降低l%的制造费用;若将刀具寿命延长50%,同样也只能降低2%的制造费用;而提高加工效率20%,则可以降低大约15%的制造费用。
总之,提高切削效率主要还需依赖提高切削速度与进给速度、增加切削深度、使用复合刀具等手段来实现。为达到上述目标,就需要在优选刀具、优化刀具材料与几何参数、合理使用刀具、强化刀具管理等方面下功夫。
2典型孔的加工刀具
2.1阀芯装配孔的加工刀具
如图2所示,阀(芯)孔与阀芯进行精密配合时,通常对其尺寸精度、直线度、圆度及表面光洁度有很高的要求,且阀(芯)孔常与另外几个孔相贯通,易发生加工中的干涉。
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