閥塊加工工藝研究

楊立山，仇鳳報

（湖南三一港口機械有限公司，湖南 長沙 410100）

由于閥塊是一個多孔的零件，并且各孔位置精度要求較高，孔的深度要求較準確，并且有些孔還有很高的配合精度要求，在加工過程中，遇到過一些產品品質問題。為徹底解決問題，我們對閥塊加工過程進行了詳細的分析研究，取得了一系列成果，具有較好的實際指導意義。

1 現狀分析

閥塊主要加工工序為：鍛造毛坯→銑六面→粗磨六面→劃線→鉆孔→數控加工→鉆孔→倒角→電鍍。

為全面的排查造成加工品質的問題，追尋原因，我們從影響品質的5M1E因素（人、機、料、法、環、測）進行逐項分析調查，得出影響閥塊加工品質和效率的主要因素如下：

（1）加工設備。目前，閥塊腔孔的攻絲工序，采用的設備為普通的搖臂鉆床，在整個加工過程中，全部需要人工控制，對操作者的個人素質要求很高，且要求加工時保持精神高度集中，因而勞動強度也非常大。

（2）加工刀具。在閥塊腔孔攻絲時，使用的是高速鋼絲錐，其使用壽命和耐磨性能都不是很好，導致在加工過程中需要不斷地對刀具進行修磨；且普通的絲錐不帶自排屑功能，加工效率低下。

（3）找正裝夾。閥塊在加工中心上的裝夾方式，使用的是普通的壓板或老虎鉗裝夾零件，無法準確定位，工人需要手工劃線，并且一件一件地找正，加工效率低下，定位精度有限。

（4）周邊倒棱。閥塊的周邊倒棱，采用牛頭刨床刨削加工或銑床銑削加工，需要多次翻邊裝夾，且刨床本身的工作效率不高，因而效率非常低下。

（5）孔口倒角。閥塊的各類孔非常多，目前在搖臂鉆床上使用大一號的鉆頭倒角，或者沒有實行倒角，而毛刺一般是用銼刀打磨等方法去除，其效率低下，且倒角的品質很差。

（6）腔孔攻絲品質。閥塊的腔孔在鉆孔后，要轉到搖臂鉆床上攻絲，由于二次裝夾，定位精度難以保證；且在加工過程中，由于鉆床主軸剛性差，而產生主軸跳動，導致螺紋攻絲的表面粗糙度差。

（7）表面處理品質。閥塊表面處理之前，都采用的鍍鎳工藝，存在硬度不高、耐磨性差、耐腐蝕性能差的問題。

由于產品使用環境較為惡劣，在客戶機上使用不長時間后，閥塊即出現嚴重銹蝕，因而導致客戶抱怨和投訴，嚴重影響公司的品牌形象。

2 改善對策

通過對閥塊加工過程現狀的充分分析調查，我們有針對性地提出了改善措施。具體闡述如下：

（1）針對原插裝閥孔需轉至鉆床攻絲的問題，改進為在立式加工中心上使用螺紋銑刀銑削加工螺紋。

（2）采用復合鏜刀取代原來的復合成型刀，加工尺寸較大的插裝閥腔孔。

（3）通過引進強力電磁吸盤，并針對閥塊加工特性設計制作閥塊定位裝夾工裝，節約找正時間，定位更加精確。

（4）采購專用倒角鉆頭，可在電動工具上使用，也可以直接安裝在鉆床上使用，解決原來直接采用鉆頭倒角品質差的問題。

（5）引進簡易砂輪倒角機，取代以往使用刨床、打磨機或是銼刀對閥塊周邊倒棱，在效率和品質上有了很大提升。

（6）開發鍍鋅鐵合金工藝，耐蝕性十分優異。取代原來的鍍鎳工藝，提高閥塊的耐腐蝕性能。

3 改善效果

通過實施以上改善對策，閥塊的加工效率和產品品質得到了明顯的提升。具體改善情況如下。

（1）設備的改善。采用立式加工中心，來加工插裝閥孔螺紋，將閥塊腔孔螺紋在立式加工中心上一次鉆孔——銑螺紋成型，既保證了螺紋和底孔的同軸度，也提高了螺紋的精度和表面粗糙度。

（2）刀具的改善。其一，是采用螺紋銑刀代替專用絲錐加工插裝閥孔螺紋，提高了螺紋尺寸精度和螺紋的粗糙度；其二，是采用復合鏜刀代替原來的復合成型鉆、鉸刀加工插裝閥底孔，復合鏜刀相比復合鉆和復合鉸刀，具有刀具損耗小、加工效率高、加工精度高、加工尺寸穩定等優點，可以通過更換刀片重復使用，大大降低了刀具使用成本；其三，選用專用倒角鉆頭，提高倒角去毛刺的效率和品質，減少工人勞動強度。

（3）工裝的改善。通過設計制作定位工裝，并配合強力電磁吸盤使用，大幅提高裝夾效率，減少找正時間；同時閥塊加工自動化程度得到進一步的提升，裝夾時減輕工人勞動強度。

（4）閥塊倒棱的改善。選型靈活小巧的砂輪倒角機，進行閥塊倒棱，并且持續改善，配套制作專用工作臺，大幅提高了閥塊倒棱的效率和品質。

（5）表面處理的改善。開展鍍鋅鐵合金工藝研究，鋅鐵合金鍍層較純鋅鍍層結晶更均勻、致密，具有薄鍍層、高防護性、低氫脆性、易鈍化的特點，經裝車使用后，客戶反映效果良好。

4 結束語

通過對加工刀具的不斷研究應用、加工設備的合理選用和改造，可優化加工工序、提升加工品質。如使用螺紋銑刀加工腔孔螺紋，可大幅提升加工效率，減少搬運浪費；采用復合鏜刀代替復合成型刀，可在提高加工效率的同時大幅降低刀具采購成本。

加強“三新”技術研究，可有效提高產品品質，提升品牌競爭力。如采用鍍鋅鐵合金工藝取代鍍鎳工藝，對閥塊進行表面處理，可大幅提高閥塊的耐腐蝕性能，提高客戶的滿意度。

通過系統的分析研究，解決了產品使用過程中的重大品質問題。這種系統分析解決問題的方法，是一種科學的、行之有效的方法，在以后的工作當中，具有一定的推廣應用價值。

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