任志剛
(湖南佰力流體科技有限公司,湖南 岳陽 414400)
液壓系統(tǒng)是現(xiàn)代機械生產應用的重要動力系統(tǒng),而液壓閥塊是系統(tǒng)的關鍵結構,液壓閥的高質量生產加工是現(xiàn)代液壓系統(tǒng)生產研發(fā)的重要環(huán)節(jié)?,F(xiàn)代液壓閥塊生產中,開始應用數(shù)控加工技術進行生產,利用該工藝能夠實現(xiàn)高精度生產,而在其工藝應用中,數(shù)控加工工藝應用還在不斷的升級,促進液壓閥數(shù)控加工效率和精度提升。
液壓閥塊是現(xiàn)代液壓系統(tǒng)中應用的關鍵裝置。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構,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)之上關鍵孔道。另外,安裝孔也能夠安裝滑閥或者蓋板等結構。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。接口孔安裝應用非常關鍵。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,確保加工技術應用更加合理,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工藝,通過各項工藝的有效處理,確保加工技術應用更加合理,也能夠最大程度上提升加工質量。
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)控加工工藝應用中,關鍵的加工技術主要包括交叉孔加工、螺紋插裝孔、斜孔加工應用等相關技術,以下是對不同的加工技術進行解讀。
(1)交叉孔加工技術。液壓閥塊加工工藝應用,交叉孔加工技術應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。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速過高問題,繼而提升加工技術應用質量,確保加工應用更加合理,也能夠提升加工效果。
(3)斜孔加工技術。在液壓閥加工中,斜孔加工可以完成流道加工,在實際的加工技術應用過程中,大部分選擇應用多軸加工技術進行斜孔加工,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,應該采用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。
上文分析了液壓閥塊數(shù)控加工技術的基本技術,而在現(xiàn)代數(shù)控加工技術應用過程中,相關專家提出,現(xiàn)代數(shù)控加工技術還需要進行改進,液壓閥塊加工也需要進行加工改進,本文在加工過程中設計了基于SECOman 與NX 二次開發(fā)的液壓閥塊自動打孔技術。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統(tǒng)計,最終保證加工工藝應用合理。在利用數(shù)控加工工藝進行液壓閥塊加工中,設計了自動化的數(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,構建X,Y 軸坐標點,并且通過各個坐標點設計應用,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,在加工中整個產品加工完畢之后,直接進行質量檢查工作,在質量檢查工作實施過程中,如果質量檢查合理,則采用該加工技術方法進行循環(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)化設計,重新按照上述三維模型構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與傳統(tǒng)工藝的技術加工對比,采用鋼材料設計一種液壓閥塊,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,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
液壓閥數(shù)控加工技術是液壓閥加工實施的關鍵技術。而在新時期數(shù)控工藝發(fā)展背景下,液壓閥數(shù)控加工技術也應該快速發(fā)展。以下是筆者在研究液壓閥數(shù)控加工技術之后提出的技術發(fā)展建議,如圖3 所示。
圖3 液壓閥數(shù)控加工技術發(fā)展
(1)液壓閥數(shù)控加工技術發(fā)展應該注重把握技術發(fā)展的新方向。在現(xiàn)代數(shù)控加工技術應用過程中,需要對數(shù)控加工技術新方向進行分析,以時代對技術的新需求為背景,發(fā)展液壓閥數(shù)控加工技術。如,現(xiàn)代數(shù)控加工技術正在朝向智能化方向發(fā)展,所以液壓閥數(shù)控加工技術也應該朝智能化方向轉變。在數(shù)控加工中,加載物聯(lián)網技術、加載傳感技術,讓數(shù)控加工技術的自動化水平進一步提升,實現(xiàn)智能化數(shù)控加工生產。另外,在現(xiàn)代數(shù)控加工技術應用過程中,還在液壓閥數(shù)控加工程序設定環(huán)節(jié)引用新式技術。如,在液壓閥數(shù)控設計中,可以直接引入3D 模擬施工技術,為后續(xù)的數(shù)控加工打好基礎。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)代液壓閥塊技工設計也應該盡快完成,從而促進液壓閥塊的加工綜合控制,提升加工技術質量。同時數(shù)控技術創(chuàng)新,也正在朝無紙化加工方向發(fā)展,從設計到具體的交給你環(huán)節(jié),都使用到信息技術以及相關工藝進行加工,也能夠提升數(shù)控加工技術應用效果。
(2)數(shù)控加工技術人才培養(yǎng)。技術創(chuàng)新源自于人才。所以,在現(xiàn)代數(shù)控加工技術創(chuàng)新應用過程中,應該注重人才的創(chuàng)新應用發(fā)展,促進液壓閥塊數(shù)控加工創(chuàng)新應用合理,也能夠提升數(shù)控加工技術應用效率。在人才培養(yǎng)過程中,液壓閥數(shù)控加工企業(yè)應該注重技術創(chuàng)新性人才培養(yǎng)。在技術應用過程中,鼓勵人才進行數(shù)控加工技術創(chuàng)新,建立技術創(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創(chuàng)新研發(fā),提升技術創(chuàng)新效果。
(3)液壓閥塊數(shù)控加工技術發(fā)展,還需要對各項加工技術進行精細化發(fā)展。如,在數(shù)控加工過程中,應該注重完成數(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的全面升級。做到液壓閥數(shù)控加工技術的全面升級,才能夠提升數(shù)控加工技術。在技術升級中,可以按照上述技術方案,利用現(xiàn)代三維建模軟件,制定技術加工實驗,通過實驗對比,設定最佳加工參數(shù)組,提升數(shù)控加工應用效果。
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,并對該技術的應用效率進行驗證,指出了該技術的應用優(yōu)勢。希望本文能夠對液壓閥塊數(shù)控加工工藝優(yōu)化有所幫助。