液壓閥塊數(shù)控加工工藝的研究

任志剛

（湖南佰力流體科技有限公司，湖南 岳陽 414400）

0 引言

液壓系統(tǒng)是現(xiàn)代機械生產(chǎn)應(yīng)用的重要動力系統(tǒng)，而液壓閥塊是系統(tǒng)的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，液壓閥的高質(zhì)量生產(chǎn)加工是現(xiàn)代液壓系統(tǒng)生產(chǎn)研發(fā)的重要環(huán)節(jié)?，F(xiàn)代液壓閥塊生產(chǎn)中，開始應(yīng)用數(shù)控加工技術(shù)進行生產(chǎn)，利用該工藝能夠?qū)崿F(xiàn)高精度生產(chǎn)，而在其工藝應(yīng)用中，數(shù)控加工工藝應(yīng)用還在不斷的升級，促進液壓閥數(shù)控加工效率和精度提升。

1 液壓閥塊加工重點分析

液壓閥塊是現(xiàn)代液壓系統(tǒng)中應(yīng)用的關(guān)鍵裝置。該裝置起到液壓系統(tǒng)連接作用。同時在液壓閥塊加工過程中，為了確保液壓閥塊加工質(zhì)量，在實際的加工中通常采用鋁合金、不銹鋼等材料。另外，在現(xiàn)代液壓閥塊加工過程中，液壓閥塊主要是一種六面體結(jié)構(gòu)，在液壓閥塊不同面加工不同孔道，六個孔道加工就是液壓閥塊加工的重點內(nèi)容。圖1 為液壓閥塊的加工重點。

圖1 加工工藝

（1）安裝孔加工。液壓閥塊加工中，安裝孔非常重要的加工模塊。安裝孔在液壓閥塊中應(yīng)用主要起到安裝固定作用，是將液壓閥塊固定到液壓系統(tǒng)之上關(guān)鍵孔道。另外，安裝孔也能夠安裝滑閥或者蓋板等結(jié)構(gòu)。在實際的安裝孔加工過程中，多采用M5-M16 公制螺紋加工技術(shù)進行加工，加工中采用擠壓絲推的加工方法進行加工。

（2）接口孔安裝。接口孔安裝應(yīng)用非常關(guān)鍵。該孔道加工中，主要是為后續(xù)的油管連接作準備。加工中，管螺紋進行加工，同時在加工之后也采用O 形圈進行密封加工，防止應(yīng)用出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象。

（3）工藝孔加工。工藝孔交工是為了將兩個孔連通，加工中采用NPT 加工工藝進行加工，采用球堵的方法進行加工，加工中要求嚴格控制加工深度，防止出現(xiàn)加工過深問題。

（4）插裝孔加工。該孔加工主要是為了確保后續(xù)的拆卸方便，實際的加工中主要應(yīng)用于單向閥加工、溢流閥加工等，加工過程中采用扭矩旋入的加工方式進行工藝加工，確保加工技術(shù)應(yīng)用更加合理，也能夠提升加工效果。

在液壓閥塊進行加工過程中，要求按照孔道加工重點進行加工，同時加工實施中，也要求按照數(shù)控加工技術(shù)特點進行加工，實際的加工中要求完成粗磨加工、數(shù)控加工、精磨加工以及表面處理等相關(guān)工藝，通過各項工藝的有效處理，確保加工技術(shù)應(yīng)用更加合理，也能夠最大程度上提升加工質(zhì)量。

2 液壓閥塊數(shù)控加工工藝關(guān)鍵技術(shù)分析

液壓閥塊數(shù)控加工實施過程中，數(shù)控加工工藝研究非常關(guān)鍵，對于加工工藝的研究有重要的作用，能夠提升加工效果。在現(xiàn)代液壓閥塊數(shù)控加工工藝應(yīng)用中，關(guān)鍵的加工技術(shù)主要包括交叉孔加工、螺紋插裝孔、斜孔加工應(yīng)用等相關(guān)技術(shù)，以下是對不同的加工技術(shù)進行解讀。

（1）交叉孔加工技術(shù)。液壓閥塊加工工藝應(yīng)用，交叉孔加工技術(shù)應(yīng)用主要包括正交加工以及斜交加工兩種方式。在交叉孔加工實施過程中，選擇鉆頭是關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，在實際的加工中，主要選擇合理的鉆頭進行加工，鉆頭一般選擇較短鉆頭進行加工。鉆頭加工中，要求呈直線進行加工，而閥塊外部尺寸和油管接口位置進行加工中，采用斜交加工技術(shù)。在加工過程中，采用交叉孔加工工藝，主要是利用先深孔在淺孔的加工工藝，并且進行加工中，選擇剛性良好的加工鉆頭進行加工，加工中，如果加工孔長度超過一般孔長度，則需要采用短鉆的形式進行加工。另外，在加工中，孔壁粗糙度控制也非常關(guān)鍵，在進行加工中最后采用O 形圈進行密封。

（2）完成螺紋插裝孔。在加工中，先加工插裝孔，加工中為了減少較差加工造成的影響，選擇應(yīng)用U 型鉆進行加工，U 型鉆可以解決傳統(tǒng)加工中存在的交叉孔問題，并且在進行加工中，要求在冷卻環(huán)境下使用U 型鉆。加工過程中，要求數(shù)控機床編程過程中，可以應(yīng)用分段式加工工藝進行全面加工在，在其進行加工中，更可以完成多方面的加工管控，采用分段式加工方法可以減少加工中的轉(zhuǎn)速過高問題，繼而提升加工技術(shù)應(yīng)用質(zhì)量，確保加工應(yīng)用更加合理，也能夠提升加工效果。

（3）斜孔加工技術(shù)。在液壓閥加工中，斜孔加工可以完成流道加工，在實際的加工技術(shù)應(yīng)用過程中，大部分選擇應(yīng)用多軸加工技術(shù)進行斜孔加工，整個斜孔加工工藝使用中，利用一般加工刀具加工多個零件。在加工中，如果遇到直徑大于10mm 以上的加工技術(shù)，應(yīng)該采用U 型鉆加工。并且在整體加工中，如果加工孔徑比較小、采用平底鉆進行底部加工。

3 液壓閥塊數(shù)控加工技術(shù)創(chuàng)新

上文分析了液壓閥塊數(shù)控加工技術(shù)的基本技術(shù)，而在現(xiàn)代數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用過程中，相關(guān)專家提出，現(xiàn)代數(shù)控加工技術(shù)還需要進行改進，液壓閥塊加工也需要進行加工改進，本文在加工過程中設(shè)計了基于SECOman 與NX 二次開發(fā)的液壓閥塊自動打孔技術(shù)。在加工過程中，主要是利用SECOman 軟件進行加工建模，在立體化模型下設(shè)計加工孔道、并且直接提高了加工精度。

在SECOman 在液壓閥塊加工中，使用Visual Studio 2015 創(chuàng)建一個新項目，選擇“NXOpen Application”模板，并且在加工中完成各項加工技術(shù)統(tǒng)計，最終保證加工工藝應(yīng)用合理。在利用數(shù)控加工工藝進行液壓閥塊加工中，設(shè)計了自動化的數(shù)控加工工藝流程。

（1）程序首先讀入由SECOman 生成的有固定格式的孔系Excel 數(shù)據(jù)文件，該文件包括孔所在面號、坐標、孔徑、孔深、螺紋規(guī)格、螺紋深度等相關(guān)信息。

（2）采集完信息之后，制定閥塊的三維圖形，按照采集回收的各項信息，并且利用軟件完成整個閥塊的三維建模，在三維建模實施工程中，構(gòu)建X，Y 軸坐標點，并且通過各個坐標點設(shè)計應(yīng)用，確保液壓閥塊數(shù)控加工良好。

（3）在實際的數(shù)控加工中，數(shù)控程序按照三維模型進行孔道加工，按照三維模型實施精準化的尺寸加工。同時，在加工中整個產(chǎn)品加工完畢之后，直接進行質(zhì)量檢查工作，在質(zhì)量檢查工作實施過程中，如果質(zhì)量檢查合理，則采用該加工技術(shù)方法進行循環(huán)加工，而如果檢查存在工藝不合理位置，則需要對加工進行優(yōu)化設(shè)計，重新按照上述三維模型構(gòu)建流程進行加工工藝優(yōu)化，直到加工工藝滿足液壓閥塊加工質(zhì)量標準[1]。在整個工藝加工過程中，其加工步驟主要包括以下內(nèi)容，表1 為加工步驟流程。

表1 加工步驟流程

本文進行研究過程中，為了驗證基于SECOman 與NX 二次開發(fā)的液壓閥塊自動打孔技術(shù)與傳統(tǒng)工藝的效率，在研究中建立模擬實驗，主要完成基于SECOman與NX 二次開發(fā)的液壓閥塊自動打孔技術(shù)與傳統(tǒng)工藝的技術(shù)加工對比，采用鋼材料設(shè)計一種液壓閥塊，并且分別采用兩種液壓閥塊進行加工對比[2]。

在加工過程中，基于SECOman 與NX 二次開發(fā)的液壓閥塊自動打孔技術(shù)在整個加工過程中，單個工件加工時間為3min。而采用傳統(tǒng)數(shù)控工藝進行液壓閥塊加工過程中，加工時間為5min，可見新工藝效率比傳統(tǒng)工藝高。而通過精度對比發(fā)現(xiàn)，新工藝進行液壓閥塊孔道加工過程中，加工精度能夠控制在0.1mm 之內(nèi)，比傳統(tǒng)工藝有所提升，實現(xiàn)了高精度加工[3]。圖2 為加工效果。

圖2 液壓閥塊加工效果

4 液壓閥數(shù)控加工技術(shù)發(fā)展策略

液壓閥數(shù)控加工技術(shù)是液壓閥加工實施的關(guān)鍵技術(shù)。而在新時期數(shù)控工藝發(fā)展背景下，液壓閥數(shù)控加工技術(shù)也應(yīng)該快速發(fā)展。以下是筆者在研究液壓閥數(shù)控加工技術(shù)之后提出的技術(shù)發(fā)展建議，如圖3 所示。

圖3 液壓閥數(shù)控加工技術(shù)發(fā)展

（1）液壓閥數(shù)控加工技術(shù)發(fā)展應(yīng)該注重把握技術(shù)發(fā)展的新方向。在現(xiàn)代數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用過程中，需要對數(shù)控加工技術(shù)新方向進行分析，以時代對技術(shù)的新需求為背景，發(fā)展液壓閥數(shù)控加工技術(shù)。如，現(xiàn)代數(shù)控加工技術(shù)正在朝向智能化方向發(fā)展，所以液壓閥數(shù)控加工技術(shù)也應(yīng)該朝智能化方向轉(zhuǎn)變。在數(shù)控加工中，加載物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、加載傳感技術(shù)，讓數(shù)控加工技術(shù)的自動化水平進一步提升，實現(xiàn)智能化數(shù)控加工生產(chǎn)。另外，在現(xiàn)代數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用過程中，還在液壓閥數(shù)控加工程序設(shè)定環(huán)節(jié)引用新式技術(shù)。如，在液壓閥數(shù)控設(shè)計中，可以直接引入3D 模擬施工技術(shù)，為后續(xù)的數(shù)控加工打好基礎(chǔ)。在液壓閥塊數(shù)控加工中，隨著液壓閥塊的加工精度和效率需求不斷提高，要求現(xiàn)代液壓閥塊技工設(shè)計也應(yīng)該盡快完成，從而促進液壓閥塊的加工綜合控制，提升加工技術(shù)質(zhì)量。同時數(shù)控技術(shù)創(chuàng)新，也正在朝無紙化加工方向發(fā)展，從設(shè)計到具體的交給你環(huán)節(jié)，都使用到信息技術(shù)以及相關(guān)工藝進行加工，也能夠提升數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用效果。

（2）數(shù)控加工技術(shù)人才培養(yǎng)。技術(shù)創(chuàng)新源自于人才。所以，在現(xiàn)代數(shù)控加工技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用過程中，應(yīng)該注重人才的創(chuàng)新應(yīng)用發(fā)展，促進液壓閥塊數(shù)控加工創(chuàng)新應(yīng)用合理，也能夠提升數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用效率。在人才培養(yǎng)過程中，液壓閥數(shù)控加工企業(yè)應(yīng)該注重技術(shù)創(chuàng)新性人才培養(yǎng)。在技術(shù)應(yīng)用過程中，鼓勵人才進行數(shù)控加工技術(shù)創(chuàng)新，建立技術(shù)創(chuàng)新獎勵制度。崗位員工研發(fā)液壓閥塊數(shù)控加工技術(shù)費用有企業(yè)承擔，同時對于有突出貢獻的人才給予特殊獎勵，從而激勵人才進行技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)，提升技術(shù)創(chuàng)新效果。

（3）液壓閥塊數(shù)控加工技術(shù)發(fā)展，還需要對各項加工技術(shù)進行精細化發(fā)展。如，在數(shù)控加工過程中，應(yīng)該注重完成數(shù)控加工參數(shù)優(yōu)化。完成液壓閥加工材料優(yōu)化、完成液壓閥各孔加工技術(shù)的全面升級。做到液壓閥數(shù)控加工技術(shù)的全面升級，才能夠提升數(shù)控加工技術(shù)。在技術(shù)升級中，可以按照上述技術(shù)方案，利用現(xiàn)代三維建模軟件，制定技術(shù)加工實驗，通過實驗對比，設(shè)定最佳加工參數(shù)組，提升數(shù)控加工應(yīng)用效果。

5 結(jié)語

本文在液壓閥塊數(shù)控加工工藝研究過程中，本文提出了基于SECOman 與NX 二次開發(fā)的液壓閥塊加工技術(shù)，并對該技術(shù)的應(yīng)用效率進行驗證，指出了該技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢。希望本文能夠?qū)σ簤洪y塊數(shù)控加工工藝優(yōu)化有所幫助。