【文章內容簡介】 彈性的要求， XXX 制定了不同的熱處理方案，進行比較試驗，并根據柱塞環(huán)需要切口的要求來控制材料環(huán)形結構應 力變形情況，接著，根據柱塞環(huán)使用條件溫度變化情況來增加穩(wěn)定性處理以控制熱變形情況。經過大量反復的試驗分析，最終取得了成功，研制的柱塞環(huán)在高速高壓工況下的運行情況完全達到力士樂柱塞環(huán)的同等效果。特殊工藝申請了發(fā)明專利，專利名稱：復合溫度冷處理工藝，專利號： 。 （ 2）殼體加工技術 殼體的前后形成二個成一定夾角的軸線，且軸線尺寸的控制與測量都非常困難。原來的加工工藝，需要分成二道不同的工序，使用二套不同的夾具，夾具的精度、工件的定位精度、工件的加工誤差累計，都影響到工件精度，而且空 間尺寸的測量，特別是軸線交點和角度的測量，都很難實施。 XXX 巧妙地設計了專用夾具，能夠滿足用一副夾具定位加工二個不同軸線的要求，有效避免了夾具誤差、多次裝夾誤差、累積加工誤差對工件的影響，同時，他又自行設計了外圓定徑套刀、內圓定徑鏜刀、平面槽定徑鏜刀等專用刀具，大大提高了臥式加工中心加工殼體的效率，測量原理也隨著加工原理的改變而變得方便快捷。 在殼體的加工過程中，殼體的一端平面上有一個平面槽，是用來放密封圈的。原來的加工方法是用一把鍵槽銑刀，一邊旋轉，一邊沿著槽的中心運行，最終將這個平面槽加工出來，這樣做刀 具所運行的軌跡是一個整圓，以 A2F180/ 殼體為例，所需的加工時間為： T=(πD)/（ SF）＝（ 114） /（ 1000） ≈ 圓的直徑越大，加工的時間越長。 XXX 設計出了一套平面割槽刀，將數控 15 車床的加工原理創(chuàng)新運用到了加工中心上，利用刀具旋轉后進給的方法，大大縮短了加工的時間，這樣做，刀具的運行軌跡是一條短短的直線，以 A2F180/殼體為例，所需的加工時間為： T=L/(SF)＝ （ 200） ≈ 247?！?采取這種加工方式后，單單這一工步，效率是原來的 倍。 （ 3）主軸加工技術 軸上八個小直徑球窩加工，難度很大，要保證球窩大小尺寸、球心位置分布精度、球心與平面重合度、球形輪廓度同時符合圖紙要求難度極大。傳統(tǒng)的球窩加工方法有剛性定徑球形刀、浮動圓片刀、定徑旋風切削等方法。剛性定徑球形刀和浮動圓片刀的切削阻力大，所以不適應在數控設備上使用，如在通用設備鏜銑加工，球心位置分布精度依賴于分度模具，球心與平面重合度依賴于走刀精度，且球窩大小和球形輪廓度隨刀具磨損而變化；定徑旋風切削等方法雖然能夠保證球形 輪廓度，但球心位置分布精度依賴于分度模具，球心與平面重合度依賴于走刀精度，球窩大小尺寸隨刀具磨損而變化。 XXX 在 XX 市勞動培訓中心進行教學活動中，發(fā)現日本池貝數控設備上有數控變徑刀具，職業(yè)的敏感使他意識到改變球窩加工方法的機會到了。日本池貝專利數控變徑刀具能夠滿足主軸八個球窩在數控立式加工中心上同時完成加工的要求，并能有效控制各項加工精度。他通過 XXXX 集團的支持和 XX 市勞動培訓中心的協(xié)助（日本池貝是 XXXX 收購的外資企業(yè)，在 XXXX 有合資制造工廠） ，在日本池貝機床上進行加工主軸八球窩的試驗，經過反復數控程序編制試驗和不同刀具試驗，終于按圖紙精度加工出了主軸八球窩， XX 池貝開發(fā)了新的 16 設備應用領域，并首次試制了二臺交付我廠使用，至此主軸加工技術攻關項目得以順利完成。 小直徑球窩精度測量一直是一個難題，沒有相應的通用檢測設備可以滿足測量的要求，傳統(tǒng)的方法是制造一組球面著色量規(guī)，用著色的方法來進行檢查。根據工件球窩著色面積的大小來判斷內球窩加工后實際尺寸合格與否。著色法的測量精確度往往 有限 。一般規(guī)定顏料顆粒不大于 ，著色層的厚度不超過 3μm。因此這種 檢驗方法雖然比較直觀，但技術難度高，在實際操作中往往又不易掌握，所以測量誤差較大，測得的結果又是一個范圍，無法測量實際值。 XXX 不斷研究測量原理，自行研制的高精度球徑儀這一專用測量裝置，采用近似比較法測量內球窩直徑尺寸，降低了測量難度，提高了測量精度和速度，而且能很直觀地從千分表上讀出內球窩直徑的實際尺寸，也可測量出內球窩的形狀公差數值，并因此獲得了實用新型專利，專利名稱：球窩直徑測量儀，授權號為。 （ 4）缸體加工技術 缸體的加工難點在于控制柱塞孔的加工精度的同時控制其軸 線位置精度、控制球面軸線與芯軸孔的同軸度、控制鋼 45 氮化硬度。原來的加工方法是，柱塞孔是在通過小孔磨削來保證最終的柱塞孔的加工精度的，但此方法對于柱塞孔軸線位置精度的控制依賴于回轉磨具的分度精度和裝夾精度，很難滿足設計要求，工效很低，表面氮化層因磨削量不均勻而呈現硬度分布不均勻， XXX 在控制和掌握了氮化變形規(guī)律后，設計了新的加工程序保證柱塞孔加工精度和位置精度、以氮化后研磨保證氮化硬度和表面粗糙度的方法，解決了缸體柱塞孔加工技術點?？刂魄蛎孑S線與芯軸孔的同軸度，在加工完缸體柱塞孔后，修復定位基準，確保球面磨 削加工時的定位基準準確，同時重新修復球面磨床加工球面時的定位夾具，確保球面軸線與芯軸孔的同軸度。 缸體原先采取加工中心留粗加工磨削余量，再上普通內圓磨床磨內孔的方法，或通過數控加工中心加工的七孔缸體，但加工后的缸體，經過內圓磨床對七 17 孔磨削，磨削時需要校圓一個孔磨一個孔，經分析測試，這樣的加工方法，不僅效率不高，而且由于內磨后表面精度達不到要求，尤其是磨削加工造成的位置誤差大，七個孔磨好后七孔與基準孔之間的位置度很難保證在理想狀態(tài)，使缸體等分 7 孔形狀尺寸破壞，缸體達不到質量要求。 現采用提高數控鏜削七孔光潔度 ，取消原內磨七孔工序，在加工中心上將缸體的大平面和 8 個孔（即中心孔和均布的 7 個孔）一次裝夾并加工完畢的新工藝，并把粗糙度控制在 左右，從而保證了最好的位置度，且光潔度優(yōu)于內圓磨床幾個等級，經硬氮化后不做任何處理，測量出的粗糙度為 ∽ ，優(yōu)于進口缸體的實際測量值 ∽ 。該工藝獲得實用新型專利 ， 專利名稱 ： 軸向柱塞泵或柱塞馬達缸體加工定位裝置，專利號： 。 缸體材料是鋼 45，這是一種非氮化鋼，產品技術條件要求零件最終氮化硬度要求很高，這一技術難題一直沒有 得到很好的解決。在經過了軟氮化、硬氮化、碳氮共滲、碳氮硫共滲等多種熱處理工藝比較，并加強各種控制氮化變形的方法，攻克了鋼 45 材料氮化熱處理工藝難題，這是缸體能完全滿足產品性能要求的必要技術條件。 （ 5）柱塞加工技術 錐形柱塞的加工，其重點在于錐面與球面的相切。原來的加工工藝是用二頂針孔定位磨削錐面，凹凸頂針磨削球面，這一方法由于加工基準的不統(tǒng)一，而且分步磨削不同的面，很難保證錐面的角度精度、錐面與球面的相切。 XXX 通過各種試驗驗證不同的錐面與球面的相切關系（錐面延長線高于球面、錐面延長線低于球面、錐面延 長線與球面相切）對產品質量的影響程度，結合理論分析結論，制定了最佳技術路線并應用到產品生產中。 XXX 設計了專用夾具，用成型磨削替代傳統(tǒng)的分步磨削，一次性磨削錐面和球面，在確保加工精度的同時也確保二者間的相互關系。同時，設計了圖紙，要求意大利設備供應商用我們自己研究制訂的技術方案，配齊了全系列成型磨削的金剛滾輪，為確保柱塞加工質量奠定了基礎。 18 （ 6）變量后蓋加工技術 變量元件是在定量元件的基礎上，增加變量控制系統(tǒng)，而變量控制系統(tǒng)則集中于變量后蓋上，要保證變量控制的準確性和靈活性，變量后蓋的加工精度尤為重 要。其突出的技術難點在于，變量活塞孔的同心度、變量滑道的加工精度、變量后蓋氮化變形控制等。 XXX 認真分析了加工技術條件，設計了專用夾具，解決了定位基準的重合度問題，同時制訂了變量活塞孔回轉加工一次成型的數控加工工藝，確保了變量活塞孔同心度控制難題，同時，設計制作了數控車削模具，一次性加工四件變量后蓋的變量滑道，既解決了加工精度的問題，也解決了小于半徑的圓弧直徑測量的難題。該工藝申請了技術專利，專利名稱：液壓泵殼體內滑槽加工方法，專利號： 。 變量后蓋材料是球墨鑄鐵，其氮化深度較 淺，為確保氮化硬度，并控制氮化變形， XXX 制訂了球墨鑄鐵的氮化方案和前期消除切削應力的熱處理措施，確保了氮化硬度，控制了氮化變形，使變量后蓋的加工精度得以保證。 （ 7）變量控制閥加工技術 變量控制閥是變量馬達的關鍵零部件，其技術難點在于，閥套上二節(jié)直徑差為 的閥芯控孔的加工精度控制、孔的圓柱度控制、小橫孔的垂直度控制、閥套與閥芯的配合精度控制、閥芯閥套熱處理變形控制等方面。它的精度影響到變量馬達的控制精度。我們公司原來的變量控制閥依賴外協(xié)作，成品率一般都低于 50%，嚴重制約了變量馬達的質量提高和 生產效率。 XXX 通過加工技術的創(chuàng)新，解決了變量控制閥的制造難題，突破了本企業(yè)不善加工閥類產品的技術瓶頸。 （ 8）預緊力控制技術創(chuàng)新 19 6 系列產品的預緊力原來是采用碟形彈簧來施加的，碟形彈簧有著高剛性的彈性變形特性，對于壓縮高度精度要求很高，然而碟形彈簧在長期壓縮后的塑性疲勞變形較大，因此對產品的壽命影響也較大。國產的碟形彈簧在出廠試驗后就會產生較大的塑性疲勞變形，受沖擊載荷后也容易碎裂，是造成產品早期故障的重要原因之一。 在參閱了大量國外技術質料后， XXX 提出了用螺旋彈簧替代碟形彈簧的技術更改方案。但在很 小的空間里放入高彈力的螺旋彈簧，結構更改很難，螺旋彈簧設計則更是一個難題。大直徑鋼絲的小直徑螺旋繞比，突破了螺旋彈簧的技術設計規(guī)范和材料許用規(guī)范，通過選擇不同特性的彈簧鋼絲進行反復試驗，克服繞線設備的局限，研制完成了適用于我們產品的小直徑大彈力螺旋彈簧，并解決螺旋彈簧壓縮彎曲的難題，徹底解決了因碟形彈簧塑性疲勞變形造成的產品早期故障問題。 （ 9）裝配技術 斜軸式高壓軸向柱塞泵 /馬達的裝配，關鍵在于所有鉸鏈接部位的配合間隙得當、所有摩擦付配合得當、柱塞環(huán)安裝得當、彈性元件安裝得當、預緊力控制得當、密封件安裝 得當，等等。為確保安裝質量， XXX 認真分析了安裝過程的每一個細節(jié)，從配合尺寸篩選、調整尺寸測量，到專用安裝工具的設計制作，都制訂了嚴格標準的工藝規(guī)程。 柱塞環(huán)的安裝是一個難點，安裝需要將柱塞環(huán)從裂口處撐開，使之滑入柱塞槽中，再使之閉合。用手工撐開裂口，很容易使柱塞環(huán)扭曲變形，從而造成成品損壞。 XXX 設計了柱塞環(huán)安裝工具，避免了手工安裝的不確定性。同樣的情況也發(fā)生在安裝軸用密封件上，手工安裝容易將橡膠密封件損壞，從而造成漏油， XXX 設計的安裝工具既簡便又穩(wěn)當，解決了軸用密封件漏油的故障問題。碟形彈簧改成螺旋 彈簧后，產品的安裝因壓縮長度增加 20 而發(fā)生困難，通過更改芯軸零件的設計，預設安裝羅紋，使螺旋彈簧在安裝時得以預壓縮，解決了裝配難題。在進行了裝配工藝技術創(chuàng)新后，產品的裝配質量得到了保證。 （ 10）泵工況試驗技術 產品驗證需要有高性能的試驗臺來實現，公司原有的試驗臺，壓力為 30MPa，轉速 2200r/min，技術參數無法滿足壓力 40MPa、轉速 6000r/min 的高性能產品的試驗要求。 XXX 主導制定了高速試驗臺參數設定、結構設計方案，研制出了高性能泵工況產品試驗臺，壓力 42 MPa，轉速 6000r/min，變 頻調速、電腦程序控制試驗過程，全自動采集試驗數據，試驗參數和試驗手段具有國內領先水平。 （ 11）馬達工況試驗技術 泵工況和馬達工況是產品的二種不同的應用工況，產品的受力情況和磨損狀態(tài)各不相同，需要檢測的參數也有所不同，而主機使用在馬達工況下的高壓高速情況較多。通過大排量泵驅動被試馬達，使之轉速達到試驗要求，用同規(guī)格馬達加載，使之壓力達到試驗要求。通過試驗方案的技術創(chuàng)新，在高速高壓試驗臺建成之后，實現了產品的特殊試驗要求，為產品性能試驗創(chuàng)造了良好的條件。 創(chuàng)新點 （ 1）自主研發(fā)了復合溫度冷處理工藝，通 過淬火后進行復合溫度冷處理，既可以減少參與奧氏體，穩(wěn)定尺寸，增加硬度，析出超細微碳化物，提高耐磨損性能，還因為在深冷處理前進行了一次冷處理和低溫回火，有效地控制了工件的第二和第三類殘余應力，大大提高了高沖擊韌性、避免宏觀裂紋等缺陷，增加了柱塞環(huán)的穩(wěn)定性 。 （ 2）殼體加工過程中設計出了一套平面割槽刀，將數控車床的加工原理創(chuàng)新運用到了加工中心上，利用刀具旋轉后進給的方法，大大縮短了加工的時間，效率是原來的 倍 。 （ 3）自行研制的高精度球徑儀這一專用測量裝置，保證了主軸上八個小直 21 徑球窩加工精度。采用近似比較 法測量內球窩直徑尺寸，降低了測量難度，提高了測量精度和速度，而且能很直觀地從千分表上讀出內球窩直徑的實際尺寸，也可測量出內球窩的形狀公差數值 。 （ 4）現采用提高數控鏜削七孔光潔度，取消原內磨七孔工序，在加工中心上將缸體的大平面和 8 個孔（即中心孔和均布的 7 個孔）一次裝夾并加工完畢的新工藝，并把粗糙度控制在 左右，從而保證了最好的位置度，且光潔度優(yōu)于內圓磨床幾個等級，經硬氮化后不做任何處理，測量出的粗糙度為∽ ，優(yōu)于進口缸體的實際測量值 ∽ 。 （ 6）設計了專用夾具，解決 了變量后蓋加工的定位基準的重合度問題，同時制訂了變量活塞孔回轉加工一次成型的數控加工工藝，確保了變量活塞孔同心度控制難題，同時，設計制作了數控車削模具，一次性加工四件變量后蓋的變量滑道，既解決了加工精度的問題，也解決了小于半徑的圓弧直徑測量的難題。 （ 8）研制成功小直徑大彈力螺旋彈簧，并解決螺