陸志磊 浙江中星智能裝備有限公司

近年來(lái)，隨著社會(huì)科技水平的快速發(fā)展，人們對(duì)生活水平的要求也越來(lái)越高，閥門零件的加工也成了一項(xiàng)精密、精細(xì)的工作。改善閥件加工工藝的相關(guān)步驟，是與優(yōu)化和提升機(jī)械性能有密切聯(lián)系的。一個(gè)優(yōu)秀的機(jī)械制造企業(yè)，生產(chǎn)出高質(zhì)量的零件，離不開(kāi)熟練的工人。對(duì)閥門零件進(jìn)行強(qiáng)化和提高加工精度是機(jī)械加工工藝生產(chǎn)的主要核心環(huán)節(jié)。因此，機(jī)械精密零件加工所需的專業(yè)人才也需要不斷提高，加工工藝的不斷創(chuàng)新，對(duì)閥門零件的加工精度要求也將越來(lái)越高。減少?gòu)U物加工和增加產(chǎn)量也是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵，進(jìn)而增加了生產(chǎn)成本的損失，提高了企業(yè)的加工利潤(rùn)，降低了生產(chǎn)成本，從而提高了機(jī)械閥門零部件生產(chǎn)銷售部門的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

一、機(jī)械加工工藝流程

在加工某一零件時(shí)，工藝過(guò)程通常表示為從毛坯零件到成品零件的每一道工序。這是一種依賴于加工工藝來(lái)調(diào)整坯料的總體尺寸，從而確保零件的粗細(xì)加工。一般來(lái)說(shuō)，零件都是先粗加工，然后再精加工。具體而言，粗加工就是對(duì)零件進(jìn)行簡(jiǎn)單的切削加工，零件的加工尺寸和表面粗糙度無(wú)法保證。在粗加工完成后，要對(duì)加工尺寸、粗糙度等參數(shù)進(jìn)行分析，確保所加工零件符合圖紙要求。此工藝過(guò)程耗時(shí)長(zhǎng)，生產(chǎn)成本高。零件完成后，必須檢查零件的尺寸是否完整。通常由專門的部門或者人員負(fù)責(zé)，合格的工件應(yīng)放置在成品區(qū)或合格區(qū)域。

二、機(jī)械加工工藝及閥門零件加工精度概述

（一）機(jī)械加工工藝

閥門零件加工工藝是指按照相應(yīng)的圖紙、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，用傳統(tǒng)的加工方法加工閥門件的全過(guò)程，可按其加工方法可分為磨、車、銑。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，加工過(guò)程就是制造已加工工件或閥門零件。根據(jù)加工方式的不同可以分為磨削、車削、銑削等。機(jī)械加工工藝有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)和要求，容易受到許多因素的影響。因此，加工過(guò)程中若不嚴(yán)格按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)和要求進(jìn)行，就會(huì)嚴(yán)重影響加工質(zhì)量，甚至加工出的工件或閥門零件變成廢品。

（二）閥門零件加工精度

閥門類零件的加工精度是指閥門零件加工后，其幾何參數(shù)與預(yù)測(cè)結(jié)果一致。隨著精度的提高，實(shí)際閥門零件的幾何參數(shù)越來(lái)越接近預(yù)期。因此，閥門零件加工效果越好，其加工精度也就越高。在實(shí)際加工過(guò)程中，由于各種因素的影響，最終加工精度經(jīng)常出現(xiàn)偏差。因此，必須加強(qiáng)工藝的嚴(yán)格控制，充分保證閥門零件的加工精度符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。

三、機(jī)械加工的原則

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，雖然現(xiàn)代制造技術(shù)水平不斷提高，但加工工藝仍然會(huì)受到諸多因素的影響，尤其是現(xiàn)代制造業(yè)對(duì)零件的精密加工要求越來(lái)越高。所以，在對(duì)機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行加工時(shí)要考慮各種因素，選擇合適的加工方法。

（一）一般原則

加工操作時(shí)應(yīng)遵循一定的加工原則?；谶@一點(diǎn)，必須遵循一般的加工原則，以降低出錯(cuò)的概率，從而提高實(shí)際閥門零件的精度和質(zhì)量。在生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)加工工藝調(diào)節(jié)精度，確保所加工產(chǎn)品符合機(jī)械工業(yè)產(chǎn)品的使用要求。同時(shí)，為了避免人為因素、設(shè)備、環(huán)境等因素的影響，在機(jī)械產(chǎn)品加工過(guò)程中必須遵循標(biāo)準(zhǔn)化的工藝原則。因此，企業(yè)和相關(guān)部門應(yīng)重視促進(jìn)機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展，充分發(fā)揮機(jī)械制造工藝在閥門件加工中的作用，提高機(jī)械閥門件的加工精度，滿足機(jī)械行業(yè)產(chǎn)品的精度要求，增強(qiáng)企業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力。

（二）遵循工藝的應(yīng)用原則

充分考慮加工程序與工藝，在生產(chǎn)過(guò)程中。首先，加工工藝規(guī)范是指閥體零件的加工工藝和工序，毛坯需經(jīng)加工轉(zhuǎn)化。一般說(shuō)來(lái)，改變坯料的尺寸和形狀，使坯料各項(xiàng)性能都達(dá)到機(jī)器生產(chǎn)的要求。機(jī)械加工，具體工藝有粗加工、精加工、總裝和質(zhì)量檢驗(yàn)，并在包裝前經(jīng)質(zhì)量檢驗(yàn)。機(jī)加工是將毛坯轉(zhuǎn)變成理想產(chǎn)品的過(guò)程。在此過(guò)程中要考慮許多因素，如加工工藝、粗糙度、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)等，企業(yè)需要根據(jù)自身生產(chǎn)需求選擇工藝文件。

四、加工過(guò)程中受力變形問(wèn)題出現(xiàn)原因及解決方法

（一）加工過(guò)程中產(chǎn)生受力變形原因的分析

機(jī)械設(shè)備超時(shí)工作是引起機(jī)械變形的重要原因之一。其原因在于機(jī)器在長(zhǎng)時(shí)間、高速度的運(yùn)行過(guò)程中，機(jī)械發(fā)熱不可避免。加工過(guò)程中必然會(huì)出現(xiàn)機(jī)械加熱時(shí)的熱應(yīng)力。熱應(yīng)力會(huì)大大降低相關(guān)零件的精煉程度，往往對(duì)零件生產(chǎn)造成一定程度的后期使用影響。

同時(shí)，機(jī)器在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行時(shí)，必然會(huì)出現(xiàn)偏移。這是因?yàn)楹芏鄼C(jī)械設(shè)備工作頻率很高，所以，在大量的操作下，整個(gè)設(shè)備的工作精度都會(huì)達(dá)到一毫米之差，這是很多機(jī)械制造業(yè)經(jīng)常遇到的標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題。

（二）加工過(guò)程中產(chǎn)生受力變形的解決方法

第一是機(jī)械加工過(guò)程中因長(zhǎng)期操作的偏移所導(dǎo)致的完全精度問(wèn)題。它的核心方法是有效地降低加工中的整體應(yīng)力水平，特別是整個(gè)系統(tǒng)應(yīng)力過(guò)程的不斷深化。為此，需要相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)對(duì)不同零件結(jié)構(gòu)進(jìn)行有針對(duì)性的機(jī)械工藝改造?；谶@一理論，為有效防止機(jī)械設(shè)備的高速變形，首先需要對(duì)整個(gè)制造系統(tǒng)中強(qiáng)度、剛度最弱的部分進(jìn)行全方位工程精化。這種方法能在一定程度上降低零件的加工誤差。其次通過(guò)有效降低整個(gè)加工系統(tǒng)的整體應(yīng)力分布，可以有針對(duì)性地降低工藝系統(tǒng)的運(yùn)行負(fù)荷，從而從根本上解決了整個(gè)系統(tǒng)的工藝負(fù)荷問(wèn)題。

第二是加工過(guò)程中出現(xiàn)的熱應(yīng)力問(wèn)題，應(yīng)從多方面入手。首先第一步是定制機(jī)械設(shè)備在整個(gè)使用過(guò)程中的冷卻效果，使整個(gè)機(jī)械設(shè)備表面能充分散發(fā)熱量，充分防止機(jī)械加工設(shè)備表面過(guò)熱而產(chǎn)生熱應(yīng)力。其次，在生產(chǎn)開(kāi)始之前，對(duì)相關(guān)部件進(jìn)行精加工和特殊加工。比如切割還可以在一定程度上避免由機(jī)械制造設(shè)備產(chǎn)生的熱應(yīng)力狀態(tài)。必須充分科學(xué)地綜合考慮各工序，避免在加工過(guò)程中產(chǎn)生其他應(yīng)力，降低機(jī)械加工設(shè)備加工誤差。

五、機(jī)械設(shè)備加工過(guò)程中熱變形問(wèn)題原因以及解決方案解析

（一）機(jī)械設(shè)備加工過(guò)程中熱變形問(wèn)題產(chǎn)生的原因分析

熱變形通常只發(fā)生在金屬中。因?yàn)楹芏嘟饘倭慵诟邷叵陆Y(jié)晶。只有金屬的熱變形，才能通過(guò)整體還原較好的成型。然而，熱形變?cè)硎浅Ｓ玫?。如果使用不?dāng)，熱變形的效果會(huì)超出預(yù)期設(shè)定的整體效果，最終導(dǎo)致整個(gè)零件的加工不合格。

但熱變形對(duì)機(jī)械加工設(shè)備也有很大的危害，加熱的程度會(huì)影響整個(gè)加工系統(tǒng)的正常運(yùn)行，并容易導(dǎo)致設(shè)備變形，這對(duì)設(shè)備制造的整體精度有著重要的影響。在處理過(guò)程中，熱變形比應(yīng)力大得多。由于熱變形，零件最終誤差的概率接近50%。特別是在機(jī)械設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中，為了更好地進(jìn)行精細(xì)加工操作，輔助某些儀器，與之相對(duì)應(yīng)的高精度儀器特別容易產(chǎn)生熱變形，從而大大降低了其生產(chǎn)的精度保證，最終導(dǎo)致整個(gè)加工流程中出現(xiàn)斷齒問(wèn)題。

（二）機(jī)械設(shè)備加工過(guò)程中熱變形問(wèn)題的具體解決方法

刀具部件所引發(fā)的熱變形問(wèn)題，關(guān)鍵是在選擇刀具時(shí)充分考慮其整體質(zhì)量。特別是要對(duì)刀具的整體強(qiáng)度、韌性和耐高溫性能進(jìn)行有效的研究和分析。通過(guò)這種方法，可有效地防止工件產(chǎn)生熱變形。

此外，對(duì)于機(jī)械加工零件的熱變形，首先要盡量使其與發(fā)動(dòng)機(jī)等高熱部件保持足夠的距離。其次，就可以通過(guò)潤(rùn)滑劑的有效使用，更好地減少摩擦發(fā)熱問(wèn)題。最后有效地解決了機(jī)加工零件的熱變形問(wèn)題。

六、傳統(tǒng)閥門零件加工

（一）普通車床的球體加工

球體是閥門的重要零件，常規(guī)工業(yè)生產(chǎn)中，球體通常采用專用機(jī)械進(jìn)行加工。球體專用設(shè)備經(jīng)常需要更換。由于直接購(gòu)入球體機(jī)床成本費(fèi)用比較高，因此常常在生產(chǎn)過(guò)程中，把老舊普通車床改造成球體加工車床，也收到了良好的效果。球體加工車床的改造主要有以下幾個(gè)步驟：將中滑架的螺桿換成蝸桿，電力仍然遵循原來(lái)的傳動(dòng)路線，蝸桿帶動(dòng)蝸輪及轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，刀架安裝在轉(zhuǎn)盤上，實(shí)現(xiàn)周向切削運(yùn)動(dòng)。此外，當(dāng)整個(gè)裝置安裝在滑架上時(shí)，它的運(yùn)動(dòng)也隨著滑架運(yùn)動(dòng)而變化。由于蝸桿的旋轉(zhuǎn)力較大，蝸桿頂部增加了兩個(gè)單向推球軸承。同時(shí)，為了提高軸系的剛度，還需要增加兩個(gè)尼龍軸承。根據(jù)球體的大小，不同襯板的厚度和位置不同。整個(gè)轉(zhuǎn)盤和殼體都是球體，能提高它的強(qiáng)度和耐磨性，并且設(shè)置有擋油槽，用于儲(chǔ)備從油杯注入的潤(rùn)滑油。

（二）旋啟式回閥搖桿鉆孔夾具

搖桿是旋啟式回閥中非常重要的閥門零件，它的尺寸和閥瓣孔相對(duì)于銷孔的位置決定了閥瓣在整個(gè)閥體中的位置，兩孔的垂直程度影響閥瓣啟動(dòng)的靈活性和密封面的密封性能。因此，研制徑向鉆床的工裝夾具，可以提高生產(chǎn)效率。在對(duì)夾具進(jìn)行加工前，要按圖紙加工銷軸和閥瓣孔，對(duì)小規(guī)格器件可直接采用夾具進(jìn)行加工。當(dāng)使用夾具時(shí)，要注意將搖桿放在夾具后面，確保端面和盤孔的上端靠近墊塊，并保證副支架與搖桿緊密接觸，將橫桿轉(zhuǎn)至指定位置，擰緊螺釘和橫向螺絲。此外，在工裝夾具制作過(guò)程中，只要垂直加工兩個(gè)基準(zhǔn)底，再進(jìn)行二次鉆模加工，就能保證鉆套的垂直度和尺寸合理。

七、加強(qiáng)機(jī)械加工工藝的優(yōu)化措施

（一）制定完善的加工流程和工作制度

科學(xué)、合理的加工技術(shù)不僅保證了整個(gè)加工過(guò)程的順利進(jìn)行，而且加工技術(shù)的基礎(chǔ)，直接影響加工工藝的標(biāo)準(zhǔn)化和工藝產(chǎn)品的準(zhǔn)確性。為確保設(shè)計(jì)精度，應(yīng)充分考慮整車的性能和實(shí)際生產(chǎn)工藝。方案出臺(tái)后，設(shè)計(jì)師應(yīng)根據(jù)加工要求統(tǒng)一安排加工時(shí)間，所有員工應(yīng)嚴(yán)格按照工藝程序進(jìn)行加工，以確保企業(yè)的生產(chǎn)效率和零件的加工精度，質(zhì)量符合實(shí)際需要。

（二）加強(qiáng)對(duì)加工溫度的管控

一般來(lái)說(shuō)，機(jī)械零件在加工過(guò)程中不可避免地會(huì)產(chǎn)生熱量，這對(duì)加工精度有重要影響。為減少加工熱對(duì)零件加工質(zhì)量的影響，應(yīng)加強(qiáng)加工溫度的控制。在機(jī)器運(yùn)行過(guò)程中，當(dāng)溫度超過(guò)或低于標(biāo)準(zhǔn)溫度范圍時(shí)，會(huì)嚴(yán)重影響機(jī)器的運(yùn)行。在零件加工過(guò)程中，機(jī)器轉(zhuǎn)速越高，短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生熱量越高。此時(shí)，操作人員應(yīng)增加冷卻液流量，合理控制加工溫度。例如，在磨削零件時(shí)，持續(xù)的摩擦?xí)a(chǎn)生大量的熱能。為了避免熱變形對(duì)加工精度的影響，需要在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)用冷卻劑控制。另外，工件加工過(guò)程中產(chǎn)生的熱量不僅會(huì)導(dǎo)致工件熱變形，還會(huì)影響刀具質(zhì)量。刀具溫度的提高對(duì)零件的加工精度也有很大的影響。為了提高加工質(zhì)量和速度，應(yīng)采用合理的物理方法來(lái)控制刀具溫度。

（三）補(bǔ)償原始誤差法

當(dāng)初始誤差無(wú)法直接控制時(shí)，可以補(bǔ)償初始誤差。這種方法是一種有效地實(shí)現(xiàn)方法，可以通過(guò)產(chǎn)生新的人為誤差來(lái)彌補(bǔ)或補(bǔ)原來(lái)的誤差，提高測(cè)量精度。在實(shí)踐中，如果原始誤差為正，人為誤差則為負(fù)。在機(jī)械加工的應(yīng)用過(guò)程中，要充分全面地分析誤差，更好地了解各種影響因素，采取相應(yīng)的措施進(jìn)行糾正，根據(jù)機(jī)床的特點(diǎn)優(yōu)化補(bǔ)償工藝，利用補(bǔ)償工藝的差異，有效地控制和優(yōu)化加工精度。例如，采用特殊的軟件補(bǔ)償校正工藝系統(tǒng)，定期檢查和維護(hù)加工設(shè)備，以確保其機(jī)械設(shè)備處于最佳狀態(tài)，為提高加工精度提供依據(jù)。為了提高閥門零件的加工精度，高科技閥門零件的加工設(shè)備也很重要。升級(jí)現(xiàn)有閥門零件可以保證閥門產(chǎn)品的加工精度和生產(chǎn)水平。利用高科技設(shè)備，不僅可以提高閥門零件的加工精度，還可以大大提高閥門零件的加工效率和質(zhì)量，提高整個(gè)加工制造業(yè)的技術(shù)含量和水平，升級(jí)閥門零件加工設(shè)備，制造閥門零件和機(jī)械制造，一舉兩得。

（四）強(qiáng)化加工工藝水平

在使用過(guò)程中，工藝技術(shù)等專業(yè)人員應(yīng)制定科學(xué)合理的工藝流程圖，充分考慮各種因素，確保設(shè)計(jì)的加工工藝能夠消除外部因素對(duì)加工精度的影響。機(jī)器操作人員應(yīng)根據(jù)實(shí)際加工要求進(jìn)一步優(yōu)化加工工藝。在加工工件時(shí)，相關(guān)人員應(yīng)科學(xué)合理地規(guī)劃工件的加工周期，在保證企業(yè)合理利潤(rùn)的前提下，不斷提高工件的加工質(zhì)量和速度。在此基礎(chǔ)上，改進(jìn)高級(jí)加工技術(shù)，有利于提高機(jī)械零件的加工精度。加工廠應(yīng)不斷引進(jìn)先進(jìn)的加工工藝體系，投入更多的人力物力研究加工工藝，進(jìn)一步提高加工工藝水平。

（五）保證閥門零件的制造過(guò)程

閥門零件的幾何誤差是影響其加工精度的重要因素。因此，在操作人員進(jìn)行具體加工時(shí)，必須有效控制幾何精度誤差，合理優(yōu)化加工設(shè)備。一般來(lái)說(shuō)，由于加工設(shè)備的原因，操作人員需要嚴(yán)格檢查機(jī)械設(shè)備，以確保誤差的有效減少。為了保證閥門的高精度檢測(cè)，操作人員必須對(duì)設(shè)備進(jìn)行全面的分析和了解，以確保閥門元件在高精度加工中得到很好的應(yīng)用。加工設(shè)備的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程必須嚴(yán)格控制。在加工過(guò)程中，通過(guò)有效管理每道工序的具體情況，統(tǒng)計(jì)各種誤差，然后從整體上分析相關(guān)數(shù)據(jù)，將誤差值準(zhǔn)確輸入系統(tǒng)，有效控制誤差，逐步提高加工精度。

（六）機(jī)床的科學(xué)優(yōu)化

采取有效措施，優(yōu)化改進(jìn)現(xiàn)有加工設(shè)備，科學(xué)配置高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量的加工系統(tǒng)，可以更好地保證閥門零件的加工精度。目前，針對(duì)國(guó)內(nèi)加工設(shè)備的現(xiàn)狀，機(jī)械加工企業(yè)生產(chǎn)的部分設(shè)備質(zhì)量不能完全滿足使用要求，導(dǎo)致部分機(jī)械加工企業(yè)設(shè)備質(zhì)量存在缺陷。面對(duì)這種情況，未來(lái)機(jī)械加工企業(yè)應(yīng)積極引進(jìn)先進(jìn)的加工技術(shù)和生產(chǎn)設(shè)備，優(yōu)化和改進(jìn)現(xiàn)有加工生產(chǎn)過(guò)程中的缺陷，有效提高設(shè)備的性能和質(zhì)量。同時(shí)，應(yīng)組織研究小組，改進(jìn)生產(chǎn)過(guò)程中的設(shè)備和加工工藝，確保閥門零件的加工精度和質(zhì)量逐步提高。改造完成后，技術(shù)人員應(yīng)及時(shí)向操作人員說(shuō)明設(shè)備的操作方法，有效避免操作人員誤操作造成的誤差，影響加工精度。

（七）控制外部干擾因素

在氣閥零件的加工過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)受到外力的干擾，如摩擦、擠壓等。這些外力會(huì)影響閥門零件的加工。由于外力的影響，很難保證閥門零件的加工精度。為有效避免外力對(duì)閥門零件精度的影響，操作人員必須嚴(yán)格控制外部因素。第一，在特殊加工工藝的前期，應(yīng)嚴(yán)格檢查加工設(shè)備。只需找出設(shè)備結(jié)構(gòu)的連接點(diǎn)位置，就可以有效調(diào)節(jié)設(shè)備的位置，從而減少設(shè)備產(chǎn)生的外力。第二，加工過(guò)程中難免會(huì)產(chǎn)生摩擦。例如，在制造閥門時(shí)，機(jī)器和閥門的界面會(huì)產(chǎn)生摩擦。此時(shí)，隨著生產(chǎn)的繼續(xù)，摩擦必然會(huì)逐漸增大。因此，操作人員應(yīng)定期對(duì)被加工設(shè)備的表面進(jìn)行拋光，嚴(yán)格控制加工過(guò)程中可能出現(xiàn)的誤差，以保證被加工工件的加工質(zhì)量和精度，使被加工閥門的零件達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

八、結(jié)語(yǔ)

總體而言，我國(guó)閥門加工仍有改進(jìn)空間。加工企業(yè)必須在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，提高生產(chǎn)效率。為了降低不良率，我們應(yīng)該分析細(xì)節(jié)，不斷探索和改進(jìn)計(jì)劃。閥門零件制造商還需要總結(jié)和規(guī)劃日常生產(chǎn)工作，根據(jù)不同閥門零件的不同加工性能提出具體的加工方法，使閥門零件的加工工藝最終滿足精度設(shè)計(jì)要求。