[发明专利]一种伺服阀阀芯工作边微小毛刺在线同步去除方法

说明书

技术领域

本发明属于精密回转类微小毛刺控制技术领域，具体涉及一种伺服阀阀芯工作边微小毛刺在线同步去除方法。

背景技术

伺服系统是我国运载火箭控制系统的执行机构的统称，其作用是根据系统的指令，控制火箭发动机摇摆，实现火箭飞行轨迹的精密控制。电液伺服阀是伺服系统的核心精密控制元件，一般由喷挡或偏导射流前置级和滑阀副偶件功率级组成，其作用是将毫安级的电信号转换为控制伺服机构运动的液压流量信号。阀芯、阀套是伺服阀功率放大级核心组件，作用是将微弱电信号转换为大功率流量输出，阀芯工作边同阀套节流窗口轴向配合关系一般要求正叠合2～4μm、垂直度2μm、保持直角锐边无毛刺，工作边的微小毛刺控制对偶件配合运动灵活性、叠合量等性能有重要影响。

阀芯外圆配磨间隙及工作边(凸台端面)现采用精密磨床靠磨方法边加工，边测量，加工中产生的微小毛刺是在去毛刺装置上，用修整后的硬质合金条或用包着金相砂纸的刀片配合沿外圆、端面反复挤压方法进行去除。毛刺去除后的检测采用手感法，以不划手为准，存在毛刺去除程度不可控问题。即在去毛刺时，当硬质合金条、金相砂纸与阀芯工作边不垂直时，造成工作边被微量切削(可达5μm)问题。同时该方法磨削与去毛刺分开进行，多次装夹、对刀，生产效率低。在加工过程中存在的问题：

1)阀芯工作边手工去除毛刺效率低；

2)毛刺的去除依靠操作人员手工保证，效果不一致；

3)毛刺并不能有效去除，去除程度过大容易导致锐边塌边现象。

发明内容

本发明解决的技术问题：解决伺服阀阀芯工作边磨削产生的毛刺采用手工离线去除的方式存在工作边质量缺陷，批次质量不一致的问题。

本发明采用的技术方案：

一种伺服阀阀芯工作边微小毛刺在线同步去除方法，包括以下步骤：

步骤一、确定工艺流程；步骤二、确定阀芯工作边磨削参数；步骤三、确定砂轮的材料及粒度；步骤四、确定磨削工艺参数；步骤五、毛刺去除。

所述步骤一中，工艺流程为：

1)调质处理，改善材料性能；2)数控车削阀芯外形，其中工作边留0.15mm加工余量；3)真空淬火热处理，提高零件硬度；4)研磨阀芯磨削加工基准即两端顶尖孔；5)半精密磨削阀芯外圆及工作边；6)半精密磨削阀芯反馈小槽；7)-70°～-80℃冰冷处理2个小时；8)金相检验阀芯外圆是否存在裂纹等缺陷；9)研磨阀芯两端顶尖孔；10)精密磨削阀芯反馈小槽；11)精密磨削阀芯外圆，与阀套内孔配磨削，保证间隙要求；12)精密磨削阀芯四个工作边，同步去除产生的微观毛刺；13)加工质量检验。

所述步骤二中，阀芯工作边磨削参数主要包括磨削深度(f)和磨削速度(v)；通过仿真软件对以上两个因素进行仿真，确定参数变化对毛刺大小的影响规律；在参数仿真的同时，进行工艺试验对仿真结果做进一步验证，得出磨削深度(f)和磨削速度(v)。

所述步骤三中，针对阀芯两种材料：Cr12MoV和440C，使用绿碳化硅材料的砂轮；粒度选取范围为F80-F120；砂轮硬度的选择：精密磨削时，砂轮硬度以选用K、L，同时，砂轮修整为宽5、10两面平行度0.001以内，圆角R0.5。

所述步骤四中，

砂轮速度v_s的计算按公式(1)：

式中：

v_s――砂轮速度，单位为米/秒(m/s)；

d_s――砂轮直径，单位为毫米(mm)；

n_s――砂轮转速，单位为转/分钟(r/min)。

工件速度v_w的计算按公式(2)：

式中：

v_w――工件速度，单位为米/分钟(m/s)；

d_w――工件直径，单位为毫米(mm)；

n_w――工件转速，单位为单位为转/分钟(r/min)。

本发明的有益效果：

(1)本发明提供的一种伺服阀阀芯工作边微小毛刺在线同步去除方法，将原来工作边磨削和去毛刺两个独立完成的工序，合并成一个工序，即工作边磨削后，不用离线手工去毛刺，改为在线去毛刺，提高了工作边去毛刺质量及批次质量一致性；

(2)本发明提供的一种伺服阀阀芯工作边微小毛刺在线同步去除方法，将精磨工作边和离线手工去毛刺两个工步简单重复次数，改为现有一次加工，提高了加工效率。