據(jù)市場(chǎng)信息反映，多數(shù)質(zhì)量問(wèn)題都與制造不良有關(guān)，可見(jiàn)工藝的重要性不容勿視。水泵零件的制造工藝變化多，但通過(guò)研究分析仍有規(guī)可循。工藝制訂原則主要是：抓住關(guān)鍵——準(zhǔn)確選擇基準(zhǔn)；把握重點(diǎn)——采用合理工裝保證；決定方法——正確的工藝路線。依靠工藝人員的周密編制，結(jié)合操作者的現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)集思廣益，使水泵零件的制造達(dá)到設(shè)計(jì)要求，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)是完全可能的。
一、機(jī)械制造工藝的重要性
優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品來(lái)源于優(yōu)秀的設(shè)計(jì)，更是依賴于優(yōu)良制造的可靠保證，而優(yōu)良制造取決于完善的加工工藝。只有選擇了正確的加工工藝，才能制造出高精度產(chǎn)品，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率，為企業(yè)創(chuàng)造良好的效益。水泵零件的制造因品種多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、用料廣泛，以致加工難度大，工藝質(zhì)量不易控制。尤以單件、小批量，品種多變的生產(chǎn)模式，工序相對(duì)較為集中，更加要求操作者掌握較全面的機(jī)械制造專業(yè)知識(shí)，具有良好的綜合素質(zhì)。
水泵零件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，鑄件占80%以上，主要為鑄鐵件、鑄鋼件和鑄造不銹鋼件；軸類零件較少，主要為優(yōu)質(zhì)碳鋼、鉻鋼或不銹鋼件。水泵零件的加工，因其具有水力流道，在考慮定位裝夾基準(zhǔn)時(shí)必須找正流道的正確位置。避免裝配后造成壓水室與葉輪流道偏斜、錯(cuò)位、間隙不均甚至碰擦，影響產(chǎn)品質(zhì)量。為了保證零件制造精度，需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的工裝，并合理安排工藝流程控制工藝因素�，F(xiàn)針對(duì)生產(chǎn)中容易出現(xiàn)的問(wèn)題將工件裝夾、加工要求、典型零件加工工藝淺析如下：
二、水泵零件的機(jī)械制造工藝
（一）、工件的裝夾：
1、操作者必須在熟悉產(chǎn)品圖樣、工藝文件和工藝裝備的基礎(chǔ)上從事作業(yè)生產(chǎn)，避免盲目生產(chǎn)造成零件報(bào)廢；
2、在機(jī)床工作臺(tái)面上安裝夾具時(shí)，要擦凈其定位基準(zhǔn)面，并找正加工要求的相對(duì)位置；
3、工件裝夾前應(yīng)將其定位面、夾緊面，夾具的定位面擦拭干凈，不得有毛刺，保證定位精度；
4、按工藝規(guī)定的定位基準(zhǔn)裝夾，定位基準(zhǔn)符合以下原則：
（1）、盡可能使設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、加工基準(zhǔn)、檢驗(yàn)基準(zhǔn)重合，便于加工尺寸鏈的換算和測(cè)量；
（2）、盡可能使各加工面采用同一定位基準(zhǔn)，容易保證形位公差，如平行度、同心度、垂直度等；
（3）、粗加工基準(zhǔn)選取應(yīng)結(jié)合后續(xù)工序的定位要求，有利于提高加工精度；
（4）、精加工工序定位基準(zhǔn)應(yīng)是巳加工表面，使定位準(zhǔn)確、加工精度高；
（5）、選擇的定位基準(zhǔn)必須使工件定位、夾緊方便，加工時(shí)穩(wěn)定可靠。
5、夾緊工件夾緊力的大小適當(dāng)，夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)通過(guò)支承面，盡可能靠近加工面；對(duì)剛性較差或是懸空的工件，應(yīng)增加輔助支承以增強(qiáng)剛性；
6、夾緊精加工面應(yīng)以銅皮作軟墊保護(hù)，不損壞巳加工表面；
7、加工面應(yīng)盡可能靠近床頭箱，選取適當(dāng)?shù)毒咴鰪?qiáng)系統(tǒng)剛性，提高加工表面粗糙度。
（二）、加工要求：
1、操作者應(yīng)根據(jù)圖樣技術(shù)要求和工藝文件的規(guī)定，及工件材質(zhì)、精度要求、機(jī)床、刀具、夾具等情況，正確選擇工藝路線，合理選擇切削用量；
2、對(duì)有公差要求的尺寸在加工時(shí)應(yīng)盡量按中間公差加工；
3、工藝規(guī)程未規(guī)定的粗加工表面粗糙度應(yīng)不大于Ra25;下道工序需淬火的表面粗糙度不大于Ra6.3;鉸孔前的表面粗糙度不大于Ra12.5;磨削前的表面粗糙度應(yīng)不大于Ra6.3;
4、粗加工的倒角、倒圓、槽深應(yīng)按精加工余量加大或加深，保證精加工后達(dá)到設(shè)計(jì)要求；退刀槽切忌過(guò)深和銳角，以避免應(yīng)力集中；
5、圖樣或工藝中未規(guī)定的倒角和自由尺寸應(yīng)按相關(guān)規(guī)定制作；
6、本道工序產(chǎn)生的毛刺應(yīng)在本工序去除；
7、在大件加工過(guò)程中，應(yīng)時(shí)常檢查工件是否松動(dòng)，以防影響加工質(zhì)量或發(fā)生事故；
8、粗、精加工在同一工序進(jìn)行時(shí)，應(yīng)考慮熱脹冷縮、加工應(yīng)力等因素影響最后尺寸精度；
9、切削過(guò)程中，若加工系統(tǒng)發(fā)出不正常聲音或粗糙度突然變壞，應(yīng)立即退刀停車檢查；
10、正確使用量具，測(cè)量前注意校準(zhǔn)，檢驗(yàn)時(shí)切忌用力過(guò)大造成量具損壞或增大測(cè)量誤差；
11、加工后的工件應(yīng)在規(guī)定的工位器具上擺放，以免損傷加工表面；
12、加工后的工件應(yīng)經(jīng)專職檢驗(yàn)員檢驗(yàn)合格后轉(zhuǎn)入下道工序。
（三）、典型零件的加工工藝分析：
1、泵體加工工藝：
泵體加工工藝重點(diǎn)是保證裝配基準(zhǔn)孔面與壓水室流道的正確位置。泵體加工的設(shè)備主要為車床、立車、鏜床等，其中臥式車床適合小泵體的加工，生產(chǎn)效率雖高，但不便找正加工面與流道的相對(duì)位置，常造成裝配基準(zhǔn)孔與流道中心面不垂直及相對(duì)位置不準(zhǔn)確。所以大泵體多在立車和鏜床上加工，工件裝夾在工作臺(tái)面上，可用墊鐵校正流道位置，壓緊方便；并且鏜床工作臺(tái)可旋轉(zhuǎn)，能在一次裝夾中加工多個(gè)側(cè)面。如管道離心泵泵體使用鏜床的工藝路線為：（1）、以底腳面墊準(zhǔn)找正流道后夾緊，分別車進(jìn)出口法蘭，保證了法蘭平行且與流道中心重合；（2）以進(jìn)水口法蘭立于工作臺(tái)上找正流道后壓緊，車準(zhǔn)葉輪裝配端各孔面；然后工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)180度后鎖緊車好底腳面，保證了裝配孔面與流道的位置精度；（3）、按圖樣完成其它工序。
2、葉輪加工工藝：
葉輪加工主要集中在車床上完成，常見(jiàn)工藝路線為：（1）、用四爪夾葉輪外徑或后口環(huán)，以流道中心或前后蓋板流道面作軸向找正基準(zhǔn)及葉輪進(jìn)口直徑作徑向找正后夾緊，粗車葉輪進(jìn)口端口環(huán)留精車余量1-2mm，及前板面；本工序保證葉輪流道的相對(duì)位置；（2）、三爪夾巳車葉輪口環(huán)找正工件后夾緊，將后口環(huán)、外徑、內(nèi)孔、后蓋板車好，保證了內(nèi)孔、外徑、口環(huán)的同心度要求；（3）、用心軸以葉輪內(nèi)孔定位，精車葉輪前口環(huán)，保證前口環(huán)與內(nèi)孔的同心度要求；（4）、三爪夾后口環(huán)或外徑找正內(nèi)孔插鍵槽，保證鍵槽對(duì)稱度；（5）、鉆葉輪平衡孔，保證大小并均分葉片間距，不損傷葉片；（6）、做平衡試驗(yàn)。
3、泵蓋（或電機(jī)支架）加工工藝（管道泵為例）：
泵蓋零件結(jié)構(gòu)通常一端止口連接電機(jī)，另一端臺(tái)階連接泵體。兩端安裝配合孔面無(wú)法在一次裝夾中同時(shí)加工完成，如不同心將會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題。常見(jiàn)加工工藝為：（1）用四爪夾住一端（如泵體連接端）找正、把另一端粗精車好；（2）在車床上安裝校準(zhǔn)車胎尺寸，將巳車一端（電機(jī)安裝止口）配合孔裝入車胎內(nèi)找正壓緊、粗精車泵體連接端尺寸，這樣兩端的同心度完全可以保證。然后用鉆模鉆好各處螺栓連接孔。
4、軸加工工藝：
軸類零件加工中細(xì)長(zhǎng)軸加工較困難，采用合理的加工路線輔以適當(dāng)?shù)墓ぱb（如中心架），可以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。軸加工主要以中心孔作定位基準(zhǔn)，兩端外圓不能在一次裝夾中同時(shí)完成，精加工為保證徑向跳動(dòng)要求通常采用兩頭頂上雞心夾的裝夾方法，高精度的配合面常用磨床完成。
藝路線為：（1）、粗車，分別鉆兩端中心孔，夾一頭頂一頭將外圓粗車成、留余量,轉(zhuǎn)入熱處理工序（如調(diào)質(zhì)）；（2）半精車，對(duì)熱處理后的軸一定要修復(fù)中心孔，夾一頭頂一頭進(jìn)行半精車，留精車余量0.5-1mm,并完成軸上的螺紋、退刀槽等加工，注意車退刀槽切忌尖角造成應(yīng)力集中，影響軸的強(qiáng)度;(3)、精加工，對(duì)于要求不高的零件采用兩頭頂上雞心夾，將配合部位外圓精車成；若配合面要求精度高、批量生產(chǎn)的軸，留磨加工余量0.3-0.6mm;(4)、銑鍵槽，注意保證對(duì)稱度；（5）、磨外圓，采用兩頭頂上雞心夾將配合面磨成。
三、雙閥芯換向閥的兩種基本控制方法
由于雙閥芯換向兩油口控制的靈活性，兩油口可分別采取流量控制、壓力控制或流量壓力控制。正面介紹兩種簡(jiǎn)單的控制策略。
1、負(fù)載方向在整個(gè)工作過(guò)程中保持不變
我們知道，對(duì)于汽車起重機(jī)、挖掘機(jī)、裝載機(jī)等而言，其液壓缸在整個(gè)工作過(guò)程中負(fù)載方向始終維持不變。下面以起重機(jī)變幅液壓缸為例來(lái)探討雙閥芯的控制策略。
1）、起重機(jī)變幅缸在工作過(guò)程中其受力，負(fù)載方向始終保持不變，因此我們可以采取液壓缸有桿控用壓力控制、無(wú)桿腔用流量控制的控制策略。
2）、無(wú)桿腔流量控制是通過(guò)檢測(cè)連接到無(wú)桿腔側(cè)閥前后兩側(cè)的壓差，再根據(jù)所需流入或流出流量的多少，計(jì)算出閥芯開(kāi)口大�。挥袟U腔側(cè)采用壓力控制，使該側(cè)維持一個(gè)低值的壓力，使得更加節(jié)能、高效。
3）、由于我們?cè)跓o(wú)桿腔采用了流量控制，因此原控制系統(tǒng)中所用的平衡閥可用一個(gè)液控單向閥來(lái)代替。這樣可消除因平衡閥所帶來(lái)的系統(tǒng)不穩(wěn)定，從而提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。
2、負(fù)載方向在工作過(guò)程中發(fā)生改變
1）、在這種情況下，采取“進(jìn)油側(cè)壓力控制，出油側(cè)流量控制”，在液壓缸有桿腔側(cè)用壓力控制，無(wú)桿腔側(cè)有流量控制。
2）、負(fù)載方向不變，由于出油側(cè)采取了流量控制，我們可將雙向平衡閥用液控單向閥來(lái)替換，從而提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。進(jìn)油側(cè)用壓力控制器來(lái)維持一個(gè)較低的參考?jí)毫�，一方面提高系統(tǒng)效率，另一方面使系統(tǒng)不發(fā)生氣穴。
3）、為了使負(fù)載方向變化的工作機(jī)構(gòu)能得到很好控制，另外一個(gè)PI控制器將被運(yùn)用到有桿腔的壓力控制器中，當(dāng)負(fù)載方向改變后，無(wú)桿腔的壓力將減��；如果仍將有桿腔維持一個(gè)很低的壓力，當(dāng)負(fù)載很大時(shí)，液壓缸將向反方向運(yùn)動(dòng)。此時(shí)我們可用所增加的PI控制器監(jiān)視無(wú)桿腔壓力的變化，當(dāng)PI控制器檢測(cè)到無(wú)桿腔壓力低于所設(shè)定的參考值時(shí)，將提高有桿腔壓力控制器所設(shè)定的壓力，從而保證系統(tǒng)的正常工作。
3、Ultronics液壓控制系統(tǒng)
Ultronics公司是一家集設(shè)計(jì)、研究和制造的電子液壓技術(shù)公司。其液壓控制系統(tǒng)采用了CAN總線通信，雙閥芯控制技術(shù)，通過(guò)兩個(gè)閥芯的組合控制，可實(shí)現(xiàn)對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)多種控制，以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，降低能源損耗，同時(shí)還可使得系統(tǒng)更加簡(jiǎn)單，降低成本，加快產(chǎn)品開(kāi)發(fā)速度，這些都是傳統(tǒng)的電子系統(tǒng)所不能做到的。
Ultronics控制系統(tǒng)的硬件一般由操縱手柄、電控單元ECU、調(diào)節(jié)閥、雙閥芯液壓閥組和外接傳感器或開(kāi)關(guān)等組成，其間通過(guò)CAN總線通信，液壓閥組為電控系統(tǒng)與液壓系統(tǒng)的交匯點(diǎn)，系統(tǒng)的另一個(gè)重要組成部分就是軟件。
手柄為光電非接觸形式，最多可帶4個(gè)比例輸出或2個(gè)比例輸出和最多5個(gè)開(kāi)關(guān)。開(kāi)關(guān)有比例式和自鎖式供選擇。其防護(hù)等級(jí)達(dá)到了IP67。手柄的延時(shí)特性、輸出曲線和死區(qū)等可通過(guò)專用軟件JoyVal進(jìn)行修改。
電控單元ECU其供電壓有12V和24V兩種，25路和50路兩種接口，提供模擬與數(shù)字輸入、輸出接口，同時(shí)該電控單元還提供了CAN信接口，使得系統(tǒng)可以接收傳感器或控制信號(hào)或與其它系統(tǒng)進(jìn)行連接。ECU中存儲(chǔ)了系統(tǒng)控制所需的所有應(yīng)用程序，該應(yīng)用程序可將來(lái)自于手柄或連接于ECU上的其它器件和信號(hào)（如傳感器檢測(cè)信號(hào)、發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)信息等），經(jīng)處理后轉(zhuǎn)換成各個(gè)閥芯動(dòng)作的指令。
Ultronics控制系統(tǒng)的關(guān)鍵在于其獨(dú)特的雙閥芯控制技術(shù)，每片閥有兩個(gè)閥芯，相當(dāng)于將一個(gè)三位四通閥變成兩個(gè)三位三通閥的組合，兩個(gè)閥芯既可單獨(dú)控制，也可根據(jù)控制邏輯進(jìn)行成對(duì)控制，并且兩個(gè)工作油口都有壓力傳感器，每一個(gè)閥芯都有位置傳感器，通過(guò)對(duì)傳感信號(hào)的閉環(huán)控制可以分別對(duì)兩路液壓油的壓力或流量進(jìn)行控制，具有很高的控制精度，通過(guò)不同的組合可以得到許許多多的控制方案，以滿足系統(tǒng)的需要。
每片閥都有兩個(gè)完整的設(shè)置好的混合信號(hào)ASIC（模擬型專用集成電路）和一個(gè)RISC（精簡(jiǎn)指令處理器）。這些控制器給傳感器提供激勵(lì)和補(bǔ)償、給控制傳動(dòng)裝置提供動(dòng)力、提供閥芯控制軟件以及CAN總線通信。閥芯動(dòng)作控制策略以及具體的參數(shù)可由用戶根據(jù)被控執(zhí)行元件的要求進(jìn)行設(shè)置或修改。控制閥接收到指令后，其內(nèi)嵌式處理器就運(yùn)行閥芯動(dòng)作控制軟件實(shí)現(xiàn)設(shè)定的機(jī)能，多個(gè)閥間的功能協(xié)調(diào)是由ECU完成的，從而實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的系統(tǒng)功能。這種分級(jí)控制方式使系統(tǒng)的應(yīng)用具有非常好的靈活性，同時(shí)易于構(gòu)建復(fù)雜的控制系統(tǒng)。
Ultronics控制系統(tǒng)功能的多樣性是通過(guò)應(yīng)用軟件實(shí)現(xiàn)的，通過(guò)有針對(duì)性的編制控制軟件。Ultronics控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)的功能是極其廣泛的。履帶挖掘機(jī)、輪式挖掘機(jī)、裝載機(jī)等先進(jìn)機(jī)型在操作舒適性、作業(yè)效率、作業(yè)成本消耗、故障診斷、環(huán)境保護(hù)等方面所做的努力，比如發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)與液壓系統(tǒng)的適應(yīng)控制、特定作業(yè)功能等，采用Ultronics系統(tǒng)都可實(shí)現(xiàn)。
總之，通過(guò)CAN總線通訊、獨(dú)特的雙閥芯結(jié)構(gòu)和壓力、位移傳感器的應(yīng)用以及壓力或流量的閉環(huán)控制技術(shù)、Ultronics公司的電子液壓控制系統(tǒng)使工程機(jī)械控制系統(tǒng)在功能的多樣性、實(shí)現(xiàn)的靈活性、較低的性價(jià)比以及控制理念、維修模式等諸多方面都將引發(fā)一次革命性的變化。
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本文標(biāo)題：機(jī)械制造工藝：如何讓水泵零件優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)
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