據市場信息反映，多數質量問題都與制造不良有關，可見工藝的重要性不容勿視。水泵零件的制造工藝變化多，但通過研究分析仍有規可循。工藝制訂原則主要是：抓住關鍵——準確選擇基準；把握重點——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，結合操作者的現場經驗集思廣益，使水泵零件的制造達到設計要求，實現優質高產是完全可能的。
一、機械制造工藝的重要性
優質產品來源于優秀的設計，更是依賴于優良制造的可靠保證，而優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品，降低生產成本，提高生產效率，為企業創造良好的效益。水泵零件的制造因品種多、結構復雜、用料廣泛，以致加工難度大，工藝質量不易控制。尤以單件、小批量，品種多變的生產模式，工序相對較為集中，更加要求操作者掌握較全面的機械制造專業知識，具有良好的綜合素質。
水泵零件結構復雜，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，主要為優質碳鋼、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時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、錯位、間隙不均甚至碰擦，影響產品質量。為了保證零件制造精度，需要設計相應的工裝，并合理安排工藝流程控制工藝因素。現針對生產中容易出現的問題將工件裝夾、加工要求、典型零件加工工藝淺析如下：
二、水泵零件的機械制造工藝
（一）、工件的裝夾：
1、操作者必須在熟悉產品圖樣、工藝文件和工藝裝備的基礎上從事作業生產，避免盲目生產造成零件報廢；
2、在機床工作臺面上安裝夾具時，要擦凈其定位基準面，并找正加工要求的相對位置；
3、工件裝夾前應將其定位面、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、按工藝規定的定位基準裝夾，定位基準符合以下原則：
（1）、盡可能使設計基準、加工基準、檢驗基準重合，便于加工尺寸鏈的換算和測量；
（2）、盡可能使各加工面采用同一定位基準，容易保證形位公差，如平行度、同心度、垂直度等；
（3）、粗加工基準選取應結合后續工序的定位要求，有利于提高加工精度；
（4）、精加工工序定位基準應是巳加工表面，使定位準確、加工精度高；
（5）、選擇的定位基準必須使工件定位、夾緊方便，加工時穩定可靠。
5、夾緊工件夾緊力的大小適當，夾緊力的作用點應通過支承面，盡可能靠近加工面；對剛性較差或是懸空的工件，應增加輔助支承以增強剛性；
6、夾緊精加工面應以銅皮作軟墊保護，不損壞巳加工表面；
7、加工面應盡可能靠近床頭箱，選取適當刀具增強系統剛性，提高加工表面粗糙度。
（二）、加工要求：
1、操作者應根據圖樣技術要求和工藝文件的規定，及工件材質、精度要求、機床、刀具、夾具等情況，正確選擇工藝路線，合理選擇切削用量；
2、對有公差要求的尺寸在加工時應盡量按中間公差加工；
3、工藝規程未規定的粗加工表面粗糙度應不大于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不大于Ra6.3;
4、粗加工的倒角、倒圓、槽深應按精加工余量加大或加深，保證精加工后達到設計要求；退刀槽切忌過深和銳角，以避免應力集中；
5、圖樣或工藝中未規定的倒角和自由尺寸應按相關規定制作；
6、本道工序產生的毛刺應在本工序去除；
7、在大件加工過程中，應時常檢查工件是否松動，以防影響加工質量或發生事故；
8、粗、精加工在同一工序進行時，應考慮熱脹冷縮、加工應力等因素影響最后尺寸精度；
9、切削過程中，若加工系統發出不正常聲音或粗糙度突然變壞，應立即退刀停車檢查；
10、正確使用量具，測量前注意校準，檢驗時切忌用力過大造成量具損壞或增大測量誤差；
11、加工后的工件應在規定的工位器具上擺放，以免損傷加工表面；
12、加工后的工件應經專職檢驗員檢驗合格后轉入下道工序。
（三）、典型零件的加工工藝分析：
1、泵體加工工藝：
泵體加工工藝重點是保證裝配基準孔面與壓水室流道的正確位置。泵體加工的設備主要為車床、立車、鏜床等，其中臥式車床適合小泵體的加工，生產效率雖高，但不便找正加工面與流道的相對位置，常造成裝配基準孔與流道中心面不垂直及相對位置不準確。所以大泵體多在立車和鏜床上加工，工件裝夾在工作臺面上，可用墊鐵校正流道位置，壓緊方便；并且鏜床工作臺可旋轉，能在一次裝夾中加工多個側面。如管道離心泵泵體使用鏜床的工藝路線為：（1）、以底腳面墊準找正流道后夾緊，分別車進出口法蘭，保證了法蘭平行且與流道中心重合；（2）以進水口法蘭立于工作臺上找正流道后壓緊，車準葉輪裝配端各孔面；然后工作臺旋轉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，常見工藝路線為：（1）、用四爪夾葉輪外徑或后口環，以流道中心或前后蓋板流道面作軸向找正基準及葉輪進口直徑作徑向找正后夾緊，粗車葉輪進口端口環留精車余量1-2mm，及前板面；本工序保證葉輪流道的相對位置；（2）、三爪夾巳車葉輪口環找正工件后夾緊，將后口環、外徑、內孔、后蓋板車好，保證了內孔、外徑、口環的同心度要求；（3）、用心軸以葉輪內孔定位，精車葉輪前口環，保證前口環與內孔的同心度要求；（4）、三爪夾后口環或外徑找正內孔插鍵槽，保證鍵槽對稱度；（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。
3、泵蓋（或電機支架）加工工藝（管道泵為例）：
泵蓋零件結構通常一端止口連接電機，另一端臺階連接泵體。兩端安裝配合孔面無法在一次裝夾中同時加工完成，如不同心將會出現質量問題。常見加工工藝為：（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）在車床上安裝校準車胎尺寸，將巳車一端（電機安裝止口）配合孔裝入車胎內找正壓緊、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：
軸類零件加工中細長軸加工較困難，采用合理的加工路線輔以適當的工裝（如中心架），可以達到設計要求。軸加工主要以中心孔作定位基準，兩端外圓不能在一次裝夾中同時完成，精加工為保證徑向跳動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,轉入熱處理工序（如調質）；（2）半精車，對熱處理后的軸一定要修復中心孔，夾一頭頂一頭進行半精車，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力集中，影響軸的強度;(3)、精加工，對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、批量生產的軸，留磨加工余量0.3-0.6mm;(4)、銑鍵槽，注意保證對稱度；（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。正面介紹兩種簡單的控制策略。
1、負載方向在整個工作過程中保持不變
我們知道，對于汽車起重機、挖掘機、裝載機等而言，其液壓缸在整個工作過程中負載方向始終維持不變。下面以起重機變幅液壓缸為例來探討雙閥芯的控制策略。
1）、起重機變幅缸在工作過程中其受力，負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、無桿腔用流量控制的控制策略。
2）、無桿腔流量控制是通過檢測連接到無桿腔側閥前后兩側的壓差，再根據所需流入或流出流量的多少，計算出閥芯開口大小；有桿腔側采用壓力控制，使該側維持一個低值的壓力，使得更加節能、高效。
3）、由于我們在無桿腔采用了流量控制，因此原控制系統中所用的平衡閥可用一個液控單向閥來代替。這樣可消除因平衡閥所帶來的系統不穩定，從而提高系統穩定性。
2、負載方向在工作過程中發生改變
1）、在這種情況下，采取“進油側壓力控制，出油側流量控制”，在液壓缸有桿腔側用壓力控制，無桿腔側有流量控制。
2）、負載方向不變，由于出油側采取了流量控制，我們可將雙向平衡閥用液控單向閥來替換，從而提高系統的穩定性。進油側用壓力控制器來維持一個較低的參考壓力，一方面提高系統效率，另一方面使系統不發生氣穴。
3）、為了使負載方向變化的工作機構能得到很好控制，另外一個PI控制器將被運用到有桿腔的壓力控制器中，當負載方向改變后，無桿腔的壓力將減小；如果仍將有桿腔維持一個很低的壓力，當負載很大時，液壓缸將向反方向運動。此時我們可用所增加的PI控制器監視無桿腔壓力的變化，當PI控制器檢測到無桿腔壓力低于所設定的參考值時，將提高有桿腔壓力控制器所設定的壓力，從而保證系統的正常工作。
3、Ultronics液壓控制系統
Ultronics公司是一家集設計、研究和制造的電子液壓技術公司。其液壓控制系統采用了CAN總線通信，雙閥芯控制技術，通過兩個閥芯的組合控制，可實現對執行機構多種控制，以提高系統的穩定性，降低能源損耗，同時還可使得系統更加簡單，降低成本，加快產品開發速度，這些都是傳統的電子系統所不能做到的。
Ultronics控制系統的硬件一般由操縱手柄、電控單元ECU、調節閥、雙閥芯液壓閥組和外接傳感器或開關等組成，其間通過CAN總線通信，液壓閥組為電控系統與液壓系統的交匯點，系統的另一個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個比例輸出或2個比例輸出和最多5個開關。開關有比例式和自鎖式供選擇。其防護等級達到了IP67。手柄的延時特性、輸出曲線和死區等可通過專用軟件JoyVal進行修改。
電控單元ECU其供電壓有12V和24V兩種，25路和50路兩種接口，提供模擬與數字輸入、輸出接口，同時該電控單元還提供了CAN信接口，使得系統可以接收傳感器或控制信號或與其它系統進行連接。ECU中存儲了系統控制所需的所有應用程序，該應用程序可將來自于手柄或連接于ECU上的其它器件和信號（如傳感器檢測信號、發動機控制系統信息等），經處理后轉換成各個閥芯動作的指令。
Ultronics控制系統的關鍵在于其獨特的雙閥芯控制技術，每片閥有兩個閥芯，相當于將一個三位四通閥變成兩個三位三通閥的組合，兩個閥芯既可單獨控制，也可根據控制邏輯進行成對控制，并且兩個工作油口都有壓力傳感器，每一個閥芯都有位置傳感器，通過對傳感信號的閉環控制可以分別對兩路液壓油的壓力或流量進行控制，具有很高的控制精度，通過不同的組合可以得到許許多多的控制方案，以滿足系統的需要。
每片閥都有兩個完整的設置好的混合信號ASIC（模擬型專用集成電路）和一個RISC（精簡指令處理器）。這些控制器給傳感器提供激勵和補償、給控制傳動裝置提供動力、提供閥芯控制軟件以及CAN總線通信。閥芯動作控制策略以及具體的參數可由用戶根據被控執行元件的要求進行設置或修改。控制閥接收到指令后，其內嵌式處理器就運行閥芯動作控制軟件實現設定的機能，多個閥間的功能協調是由ECU完成的，從而實現復雜的系統功能。這種分級控制方式使系統的應用具有非常好的靈活性，同時易于構建復雜的控制系統。
Ultronics控制系統功能的多樣性是通過應用軟件實現的，通過有針對性的編制控制軟件。Ultronics控制系統可實現的功能是極其廣泛的。履帶挖掘機、輪式挖掘機、裝載機等先進機型在操作舒適性、作業效率、作業成本消耗、故障診斷、環境保護等方面所做的努力，比如發動機狀態與液壓系統的適應控制、特定作業功能等，采用Ultronics系統都可實現。
總之，通過CAN總線通訊、獨特的雙閥芯結構和壓力、位移傳感器的應用以及壓力或流量的閉環控制技術、Ultronics公司的電子液壓控制系統使工程機械控制系統在功能的多樣性、實現的靈活性、較低的性價比以及控制理念、維修模式等諸多方面都將引發一次革命性的變化。
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本文標題：機械制造工藝：如何讓水泵零件優質高產
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