伺服阀壳体加工工艺
出处：按学科分类—工业技术 北京理工大学出版社《新编液压工程手册下册》第2280页（4332字）
(1)伺服阀壳体的结构特点及技术要求
伺服阀壳体常见结构如图37．8－50所示。孔D与阀套配合，配合间隙为0．001～0．003mm，表面粗糙度为Ra0．2μm，圆柱度为0．0005mm。孔d和喷嘴体成过盈配合，过盈量为0．005～0．007mm，表面粗糙度为Ra0．4μm，圆柱度为0．0005mm，与上端面的平行度为0．03mm。此外还有油滤孔，其两端堵头多采用密封圈密封结构。图中d1、d2孔的精度比前述两孔低，表面粗糙度为Ra1．6μm，精度等级大多为IT7至IT9，长径比在8～12之间。壳体中有较多的油路连接小孔，其直径一般为Φ1～1．5mm，并多为斜孔，长径比在30以内。底面的安装孔及通油孔大部分已标准化，其中通油孔的端面密封槽，有内墙结构形式和无内墙结构形式，尺寸精度要求一般为7级到10级，粗糙度为Ra1．6μm。
图37．8－50 壳体的结构与技术要求
为了便于加工，也可以把壳体结构做成组合式的，即分成几个部分加工，然后再组合成一体。这种结构加工方便，也易于保证加工质量，但阀体的强度、刚性和密封性较差。
(2)壳体使用的材料
壳体使用的材料种类较多，一般多采用不锈钢1Cr18Ni9Ti、9Cr18、Cr17Ni2制造。也有用铝合金LD10、ZL105制造的，近年来逐步采用沉淀硬化不锈钢0Cr17Ni4Cu4Nb制造。这种钢具有一般不锈钢的抗腐蚀特性，同时又可通过沉淀硬化提高其强度，是一种高强度不锈钢，其抗腐蚀性近似于奥氏体不锈钢1Cr18Ni9Ti，抗拉强度优于30CrMnSi。
(3)壳体加工工艺
伺服阀壳体主要加工工序见表37．8－10。
表37．8－10 壳体主要加工工序
(4)壳体关键工序加工方法分析
A．粗加工配套孔的几种方法
(A)在车床上钻孔
壳体上的配合孔较多且尺寸都不相等，因此，夹具的设计必须具有精确的定位以及装夹方便的特点。图37．8－51是一种车床钻孔夹具。
图37．8－51 车床钻孔夹具结构
在弯板上加工出与壳体端面相对应的几个定位孔。各定位孔的孔径一致。各孔的中心坐标尺寸分别与壳体端面需要加工的各孔的中心坐标尺寸相同。花盘紧固在车床主轴上，定位心轴则装在车床主轴的锥孔中。当工件定位固定在弯板上后，将弯板的一个定位孔套在定位心轴上，再把弯板固定在花盘上进行钻孔，待一批工件的同一位置孔钻完后，从花盘上卸下弯板，工件不松动，换套上另一定位孔于定位心轴，把弯板固定在花盘上，钻另一位置的孔，依此类推，完成壳体配套孔的粗加工。
一般选用这种方法进行孔的钻、扩，留足够余量，然后采用图37．8－52所示的装夹方法进行镗孔。
图37．8－52 车床镗孔夹具结构
(B)车床镗孔
卸下车床上的小刀架，把夹具固定在车床拖板上，并在夹具上按壳体的尺寸调好基准面位置，随后固定两定位块于夹具体上，工件装在两定位块之间，定位销则限制工件的轴向窜动，工件各孔中心线与车床主轴中心线的垂直方向距离用各专用的垫块垫入调整，最后用压板和紧固螺钉压紧工件，刀具安装在车床主轴上进行镗孔，当镗完一批工件的同一位置孔后，更换相应的垫块并相应调整拖板距离，进行第二位置孔的镗削。
关于镗孔刀具，对于尺寸较大的孔可用一般的镗孔刀具；对于直径在Φ2．5mm以下的孔可用电火花穿孔。对于不同孔径的孔，镗削加工方法及其使用的刀具各有不同。
壳体上较大的孔径约为Φ15mm。镗刀为双刃镗刀，刀杆穿入工件预制孔，一端用装在车床主轴上的弹簧夹头夹紧，另一端用尾架顶尖顶住，如图37．8－53所示。
图37．8－53 镗孔示意图
当刀具旋转，拖板连同固定其上的镗孔夹具和工件一起移动，实现走刀进行镗削，镗孔所得到的孔的锥度、不直度均在0．004mm之内，表面粗糙度为Ra1．0μm。
切削用量和其他参数为：
对于直径为Φ6mm左右的孔，如装配油滤的孔、装堵塞的孔，这些孔由于孔的深径比较大(通常在8～12之间)，孔径又较小，故不宜采用镗杆镗孔方法，可用一钻头改成镗刀进行拉镗加工，见图37．8－54和图37．8－55。其加工方法与镗削大孔类似。对于直径Φ3mm以下的小孔，用这种拉镗的办法效果较差。可采用上述同一夹具，从两端钻孔，然后留足够的余量，用电火花穿孔加工后，经珩磨、研磨到设计的精度要求。
图37．8－54 小孔拉镗刀
图37．8－55 小孔拉镗示意图
(C)枪钻钻孔
枪钻加工精度高、直线性好、效率高，是近年采用较多的新工艺。图37．8－56是在枪钻机床上加工壳体的示意图。工件及夹具被安装在液压滑台上，由垫块调整工件被加工孔的中心高度，使其与枪钻钻头的中心高度一致。高压油源输出的高压油进入钻头内，将加工中的切屑排出。为了提高加工精度，主轴一般采用静压轴承，而且多采用无级变速，使钻头能高速平稳旋转。进给由液压滑台控制，实现均匀进给。采用此方法加工的壳体孔，一般孔的直线度为0．002mm，表面粗糙度为Ra0．8μm。必须指出，枪钻主要用于钻实体孔，否则起不到高压油排屑的作用。
图37．8－56 枪钻机床加工壳体示意图
B．精加工配套孔的几种方法
壳体经热处理后进行精加工。配套孔的精加工主要是内圆磨、珩磨、研磨。
(A)磨削加工
磨削过程中所使用的夹具和车床镗孔夹具(图37．8－52)类似。常用的砂轮为60～80粒度中软的微晶刚玉。砂轮的转速为1800r／min。工件的转速为300r／min。每次的切削深度为0．01～0．015mm。但对小直径内孔，砂轮磨损快，因而形状精度较差且粗糙度值较大。
(B)珩磨和研磨
珩磨或研磨前零件要进行一次稳定化处理。采用研磨时，使用的研具与阀套孔的研具类似，研磨剂为W10氧化铝和W5氧化铬，分粗、精研磨两次加工。
孔径尺寸和直线度的计量，与阀套内孔测量相同。
C．油孔加工
伺服阀壳体上的油路孔孔径较小，且多为斜孔，其中有的是三维空间角度，加工、安装、定位都很困难。由于孔直径小而深，加工中会使刀具折断，钻孔易引偏，经常出现孔加工不到位现象。为此，在加工中可采取以下几个措施加工以解决。
·每批零件从加工开始附加1～2件有机玻璃件，其尺寸大小、外形结构和壳体一样，随同壳体零件一起加工。在钻油孔前先用有机玻璃定位试钻孔，检查所使用夹具的准确性。如发现问题，予以纠正，然后再钻正式油孔。避免钻油孔偏差而造成废品。
·严格保证钻头的刃磨质量，两切削刃要对称。当钻头用钝后，应及时刃磨或更换，不可勉强钻削，以防钻头折断在孔内。若出现这种现象，可用电火花机床将断在孔内的钻头打掉。
·加工面与刀具呈倾斜状态时，在刀具刚刚接触工作表面时就产生偏移，造成刀具弯曲而折断。所以当尺寸位置对正后，先用立铣刀铣出一小平面，用中心钻钻中心孔，然后再用钻头钻孔。
(5)壳体加工中应注意的几个问题
A．清洗
在伺服阀壳体加工中必须注意清洗，尤其是研磨工序后的清洗。壳体上油路斜孔既小，又多数交叉，若进入小孔中的研磨剂不及时清洗掉，待研磨剂固结后很难清除，即使装配前再清洗，也往往不易彻底清除，这样就会在产品调试中造成油路污染。所以研磨后必须按清洗要求及时进行清洗。
主要的清洗方法有：热煤油浸泡清洗、超声波清洗等。
B．去毛刺
壳体上各配套孔及斜孔加工后，毛刺较多，清除内部毛刺、锐边，是壳体加工中一个重要环节。毛刺、锐边若不能很好清除，一方面在装配时容易损伤密封圈和划伤其他零件的工作表面，另一方面毛刺若带到系统中就会破坏整个系统的正常工作，危害很大。要清除毛刺首先要看清毛刺，用光导纤维内窥镜，将小灯泡伸到小孔的内部观察毛刺和锐边情况，然后用各种特制的工具仔细去除。工具的尺寸和形状根据壳体结构情况制造。去毛刺后再用超声波进行清洗。