集成阀440C阀芯加工工艺分析

集成阀440C阀芯加工工艺分析

石涛

身份证：371311199201313216

摘要：本文就集成阀440C阀芯加工工艺进行分析，最先针对集成阀440C阀芯加工中的难点进行分析，之后就试件加工、热处理前加工、夹具设计、热处理后加工几个方面针对集成阀440C阀芯加工工艺进行分析，旨在提升集成阀440C阀芯加工的质量，提升整体集成阀的使用价值。

关键词：集成阀；440C；阀芯加工

引言：阀芯是集成阀组成结构中的重要部分，440C不锈钢是一种自身质量比较好的材料，其能够抗腐蚀，并且具有较强的坚实程度。因此在集成阀阀芯的加工过程中经常会使用该种阀芯作为主要的材料。但是想要保障其最终质量，还需要针对加工工艺进行探究以及改进，提升集成阀质量。

1. 集成阀440C阀芯加工难点

1.1切削不足

    一般的阀芯加工过程中，会使用一夹一顶的方式来进行加工，该种方式在实际的加工过程中可以有效地提升加工质量。但是由于440C材料的强度较高，因此在实际的加工过程中，很可能出现削外圆刀具磨损过大甚至断裂的情况。即便刀具自身的强度足够，但是在实际的加工过程中也需要加强吃屑能力，部分刀具在切削440C材料，对其进行加工的过程中，其自身的吃屑问题比较严重，难以提升自身的吃屑质量。因此需要针对刀具以及夹具进行优化。

1.2生产效率不足

    在加工过程中，会使用夹具作为主要固定工具来开展加工。但是由于阀芯自身的强度以及尺寸问题，常规化的夹具大小以及转速并不能很好地适用于其加工过程，其很容易在加工过程中出现固定不紧密的问题，会导致加工过程中的阀芯不稳定，对加工人员自身的安全性保障不足。因此需要使用低转速且自身的切削力度相对较小的设备来进行固定以及切削工作，但是这样会导致整体的工作效率下降，对加工整体的效果难以起到足够的促进作用。

2. 集成阀440C阀芯加工工艺分析

2.1试件加工

    试件加工是阀芯加工的关键步骤，其需要使用精良品质的刀具来对其自身进行加工处理。在处理过程中，设备自身的切削效果需要保持在一定范围内，控制其精度。切削设备自身的转速可以控制在50-100m/min范围内，该种转速下的刀具在切削过程中能够保证440C阀芯的安全性，并且还可以实现较好的加工效率。选择切削工具的过程中需要考虑到440C材料的强度，其自身的强度较高，合理地选择适合的刀具进行处理。在选择过程中，需要选择切削部件中能够具备良好转速以及其切削效果的装置。其中内部砂轮对于阀芯自身的加工效率有着直接的关系，其能够直接接触到阀芯材料，因此需要选用棕刚玉材料制成的砂轮，能够适应试件加工中440C材料自身的强度。同时协调内外孔洞在切削过程中的转速数值，需要两者保持一致，避免切削的力度不均匀或者夹具以及刀具受力不均匀出现刀具断裂或者夹具脱落的问题，在经过选择之后，转速在584-1300转/分范围内的切削设备能够对440C不锈钢材料起到良好的切削作用，最终成品表面的粗糙度能够保持完好。

2.2工序设计

    在设计过程中，由于440C自身的材料强度较大，生产效率并不高，因此在实际的工序设计过程中可以针对阀芯加工的实际情况开展优化。在实际的工序优化过程中，需要将工艺步骤进行分割，因为阀芯自身的特殊性，为了保证其质量精度，并且还可以提升加工效率，需要将车床利用起来，使用方料车削夹具来对其进行粗加工，在粗加工过程中，主要针对的是阀芯的两端进行切削，由于该过程中对于精度的需求并不高，可以加快速度对其两端进行切削，缩短一定的加工时间。之后的细加工过程中，需要将粗加工之后的阀芯放在钻孔夹具中进行钻孔工作。在一般情况下，如果夹具以及钻孔设备的自身质量不足，就会导致碎屑堵塞的问题出现，但是在粗加工之后，阀芯自身的加工难度下降，因此在钻孔过程中就可以降低一定的碎屑影响程度。钻孔完成之后，可以使用根据440C材料选择的刀具来对整体的阀芯进行进一步优化切削，进而满足440C阀芯在实际加工过程中的需求，尽管工序的循序发生改变，并且整体工序数量提升，但是由于夹具以及刀具的处理效率提升，并且工序的合理性提升，因此整体的生产效率反而得到解放，有了较大的提升。

2.3夹具设计

在夹具的设计过程中，需要针对相应的夹具固定程度以及实际应用的效果进行优化。可以使用夹具体、垫片、调整片、锁定螺丝等构成一个新的夹具结构，该部分组件都是基于车床法兰的基础上实现的。在组装施工过程中，需要最先用螺丝将夹具体固定在机床的法兰上，然后将夹具体的孔隙中使用相应的部件填充，用垫片、调整片调整坯件的位置，然后用两个对称的锁定螺丝将其固定。在实际施工中需要针对具体施工细节进行优化，施工人员需要先用螺钉将螺钉与机床法兰连接，再将调整片置于其四个角上，之后再将零件插入到夹具内[1]。将一组上下对称的锁紧螺钉旋入指定的锁孔，之后将每一片内衬从工件的侧面插入夹具，然后将位于内衬的中轴线上的另外一组锁紧螺钉旋入指定的锁孔，直至锁紧螺钉的一端轻轻地压住垫片，间接推压内部填充的部件为止。将外露的工件表面进行调整，保证其位置以及角度的准确，之后将其进行固定，以保证工件的位置达到加工要求。由于工件被固定在一个特殊的宽料夹中，接触面积较大，能确保工件的夹紧可靠，进而保障整体的阀芯加工稳定性。

除此之外，还可以在其中加入定位柱，将夹具自身的稳定性进一步提升上来，在过程中，还可以将刀具部件直接放置在夹具的圆锥孔洞中，在之后的使用过程中，其可以被定位柱固定住，但是在转动把手时，刀具位于夹具中间，其可以通过主轴的转动力来驱动自身进行转动，进而能够提升对于440C阀芯的加工效率，迅速地在阀芯上开口进行加工。

2.4热处理后加工

在热处理加工过程中，最先需要针对阀芯中的小孔进行处理，其中主要通过S45CNC坐标铣床开展其处理加工工作。其中需要针对径向微小槽进行深度加工，以保证440C阀芯能够在集成阀中发挥出其自身的有效作用，而且在该种处理方式下，最终的阀芯具有更简单的空间结构。但是该种情况下的阀芯要求更高的表面质量，并且由于440C不锈钢的自身强度较大，普通的切削刀具难以满足其自身的质量需求。S45型CNC坐标研磨机可以实现高精度、高转速、高进给速度，这部分特点能帮助440C阀芯加工过程中在保障其安全性的基础上进一步提升施工效率，并且降低了刀具在切削过程中出现刀片断裂的可能性。S45型CNC研磨机是一款高精密的五轴磨具，由数字分度盘、后座、电动磨头、风车磨头等组成，转速为4500-80000转/分[2]。

结论：集成阀440C阀芯加工过程中，其自身的强度以及夹具刀具的实际强度之间的适配程度是很重要的，其能够直接决定最终的阀芯加工质量，因此在加工过程中，需要保证阀芯加工的合理性，改善工序以及设备自身与440C阀芯之间的适配性，精加工与粗加工之间相互结合，在保障生产质量的前提下提升生产效率。

参考文献：

[1]郭辉,马艳萍,陈冲,戴金耀. 某型号集成阀440C阀芯加工工艺的研究[J]. 新技术新工艺,2022,(04):15-18.

[2]兰天旭,张骁. 阀芯装配孔加工的研究与实现[J]. 制造技术与机床,2021,(09):12-15.