■西安泵閥總廠有限公司 (陜西 710025) 王彩霞 費友誼

真空閥是指工作壓力低于標準大氣壓的閥門,其一端連接真空泵,另一端連接需要抽真空的腔體或管道、控制開關,被廣泛應用于核工業管線上。
閥體結構如圖1所示,其外形不是回轉體,三端待加工面均為方形,加工時不能利用三爪自定心卡盤找正,需要用四爪單動卡盤,但每次生產批量都較大,校正困難,費時、效率低,加工誤差大。另外,28°斜孔可以使用角度式平口鉗在數控銑床上加工,但我公司角度式平口鉗剛性較差,考慮設計工裝在車床上加工。
針對設計圖樣要求,閥體加工可采用以下工藝方案:銑削→劃線→粗車中端→精車中端→車左右兩側→鉆斜孔→鉆、攻螺紋孔。加工工藝并不復雜,只是需要注意各工序的細節。
如圖2所示,銑削的目的是去除大余量,為精加工做準備,銑削出后續加工的定位基準(91±0.1)mm。
由于閥體外形結構限制及批量生產需要,特設計了閥體中端精加工工裝,如圖3所示。其中,60°密封面的加工是難點,密封面寬7mm,較寬,很難保證錐面母線的直線度。

圖1

圖2
精車中端密封面切削參數:轉速900r/min,背吃刀量0.6mm,進給量0.04mm/r,刀尖圓弧半徑0.4mm。60°密封面的拋光,拋光次數應盡量少。
為滿足設計要求及批量生產需要,特設計了閥體兩側法蘭端面及端面槽精加工工裝,如圖4所示。加工端面槽時,由于刀具與工件的切削形式是線切削,因而易產生較大的切削力,同時加工時排屑較困難,切槽刀易產生振動和崩刃等現象,造成槽的表面存在振痕,因此,選擇結構合理的切槽刀和制定合適的加工方案是端面槽加工的關鍵。選用新型刀片,采用優良的槽型結構以控制切屑流動和卷曲。特殊的后刀面結構使切削阻力降低20%,減少了振動,提高了工件表面質量。編程采用G74循環指令。在端面上切直槽時,切槽刀的右刀尖相當于車削外圓,所以裝刀時注意切槽刀的右刀尖一定要與主軸軸線等高。

圖3

圖4
斜孔加工工裝定位方式同圖3,區別在于其工裝定位盤的定位槽是28°斜向,相當于斜面鉆孔,斜面造成的側向力可使鉆頭偏離預定中心,甚至使鉆頭折斷。所以,鉆削之前應打一個較大、較深的樣沖眼,開始鉆削加工時,盡量控制以較慢的進給速度起鉆,待鉆頭切削刃完全參與切削后,再恢復正常進給速度。
我公司供給蘭州某公司的真空閥A25K155,其閥體按上述工藝生產,檢驗合格率達100%。經生產實踐證明,工藝路線合理可行,工裝夾具設計合理,有效解決了裝夾困難的難題,實現了大批量生產,既保證了零件加工質量,又提高了生產效率。
[1] 陸劍中,孫家寧. 金屬切削原理與刀具[M]. 北京:機械工業出版社,2011.