汽車AT變速器中的反比例調制電磁閥的作用是調節(jié)、控制ATF油壓，建立起與實際工況相適應的系統(tǒng)油壓，實現(xiàn)離合器與制動器的同步偶合，達到平穩(wěn)換檔。如圖1所示，其工作原理是：當電磁線圈未加電流(即開路)時，ATF油壓最大；當給電磁線圈加上電流使其產生電磁力時，電磁力推動銜鐵，銜鐵推動閥芯右移，逐漸打開泄油口，對ATF油壓進行調節(jié)，直到卸油口全部打開，ATF=0，完成一個工作循環(huán)(完成換檔)。

圖1  反比例調制電磁閥

通過電磁閥的工作過程和結構可知，閥體既是電磁閥的基礎件，承載著電磁閥的所有零件，又是電磁閥的執(zhí)行件，完成ATF油壓的調節(jié)。故閥體是電磁閥的核心元件，各項技術要求的高低與保證都影響著電磁閥的工作性能。

1  閥體的材料、毛坯及主要加工表面的技術要求

(1)閥體的材料與毛坯

閥體的材料為壓鑄鋁合金ADC12，閥體的毛坯為壓鑄件(見圖2)。

圖2  壓鑄件

(2)閥體主要加工表面的技術要求

圖3為閥體的工作圖，標注有主要部位技術要求。外圓Φ16：尺寸精度g6，表面粗糙度Ra0.8μm，圓柱度0.005；內孔Φ6.1：尺寸精度H7，表面粗糙度Ra0.4μm，圓柱度0.005，對外圓的同軸度Φ0.025；內孔Φ4.2：尺寸精度H7，表面粗糙度Ra0.4μm，圓柱度0.005，對內孔Φ6.1的同軸度為Φ0.01；表面處理：陽極化處理，深度0.03mm。

圖3  閥體

3  閥體加工工藝

(1)外圓加工

工藝過程：車端面鉆中心孔→粗車外圓→半徑車外圓→磨外圓。

機床：MS-30BF、MM1420；刀具：高速鋼車刀、中心鉆和砂輪；切削用量：①粗車切削速度50m/min，進給量0.35mm/r，背吃刀量0.5mm；②半精車切削速度50m/min，進給量0.2mm/r，背吃刀量0.3mm；③磨削砂輪速度30m/s，工件速度10m/s，工件縱向進給量0.5，背吃刀量0.015mm/st。

其它條件：冷卻液。

檢測方法：外徑千分尺、TR100表面粗糙度測量儀、偏擺儀。

測量結果：測量直徑尺寸范圍Φ15.985mm-Φ15.993mm，圓度和圓柱度測量均在尺寸公差范圍內，表面粗糙度為Ra0.8μm，合格。

(2)內孔加工

方案一

工藝過程：鉆孔→擴孔→粗、精鉸孔。

機床：MS-30BF。刀具：鉆頭、擴孔鉆、鉸刀。切削用量：①鉆孔：切削速度20m/min，進給量0.2mm/r；②擴孔：切削速度30m/min，進給量0.15mm/r，背吃刀量0.5mm；③粗鉸：切削速度10m/min，進給量0.2mm/r，背吃刀量0.1mm；④精鉸：切削速度20m/min，進給量0.15mm/r，背吃刀量0.05mm。

其它條件：切削液。

檢測方法：采用塞規(guī)、氣動量儀、TR100表面粗糙度測量儀、偏擺儀、杠桿千分表、千分表、V形塊和心軸等。

檢測數(shù)據(jù)：孔直徑尺寸用塞規(guī)測量合格；同軸度：Φ0.02-Φ0.05；圓度、圓柱度0.005-0.030；表面粗糙度Ra0.8-1.6μm。

產生的問題：軸線直線度超差；同軸度超差；圓度、圓柱度超差；表面粗糙度達不到要求。

原因分析：產生直線度誤差大、同軸度及圓柱度超差的原因主要是鉆孔時產生的三項誤差過大，而擴孔和鉸孔屬于自為基準的加工，對鉆孔誤差的修正有限。鉆孔誤差過大的原因是，有毛坯結構產生(見圖4)，由斜面(拔模斜度產生的)產生一個作用在鉆頭尖部的單向徑向分力，在徑向力作用下鉆頭彎曲偏移，鉆出的孔發(fā)生偏斜導致鉆孔誤差大。粗糙度達不到要求的主要原因是：壓鑄鋁合金(ADC12)軟且粘性大，容易粘刀，形成積屑瘤，導致鉸削表面粗糙度質量降低達不到要求。

圖4

方案二

工藝過程：鉆孔→鏜孔→鉸孔→滾壓→表面處理。

機床：MS-30BF。刀具：鉆頭、鏜刀、鉸刀和滾壓器。切削用量：①鉆孔：切削速度20m/min，進給量0.2mm/r；②鏜孔：切削速度35m/min，進給量0.2mm/r，背吃刀量0.3mm；③鉸孔：切削速度25m/min，進給量0.15mm/r，背吃刀量0.1mm；④滾壓：轉速600r/min，進給量0.3mm/r，滾壓余量0.02mm。

檢測數(shù)據(jù)：①表面處理前檢驗所有項目，除表面粗糙度稍差(Ra0.4μm-Ra0.8μm)外，其余均符合圖紙技術要求；②表面陽極化處理后出現(xiàn)圖5所示的情況，孔兩端口部直徑縮小0.003-0.004mm，孔中部直徑縮小0.001-0.002mm。

圖5

產生的問題：鏜孔出現(xiàn)各節(jié)孔的孔口(兩端)直徑小而中間直徑大(見圖6)；采用高速鋼鉸刀出現(xiàn)方案一的粗糙度問題；表面陽極化處理后出現(xiàn)各節(jié)孔的兩端孔口直徑變小。

圖6

原因分析：

①出現(xiàn)鏜孔各節(jié)孔的孔口(兩端)直徑小而中間直徑大的原因是：壓鑄件毛坯從表面向芯部有0.5-1.0mm厚的致密層，致密層比芯部的密度大、硬度高，刀具在切削致密層時產生的切削力大，由于孔小使得刀桿直徑小，故力大產生的刀桿變形大、讓刀多且孔?。恍静寇?、切削力小、刀桿變形小、讓刀少且孔大。

②用高速鋼鉸刀鉸孔出現(xiàn)粗糙度差的原因：鉸刀的幾何角度不適宜，高速鋼的耐磨性較差。為了提高鉸刀耐用度，刀齒前角取0°、后角取3°-5°，故刀具不鋒利，而且后刀面與加工面之間摩擦大，導致加工面粗糙度差。為此，選用耐磨性好的硬質合金材料制造鉸刀，選用較大的前角和后角(γ010°、α08°)。此外，可以提高前面和后面的表面粗糙度(Ra0.2μm)，因此，鉸刀鋒利且不易產生積屑瘤(前刀面光滑)，故內孔表面粗糙度得到提高(達到Ra0.8μm)。

③表面處理后出現(xiàn)各節(jié)孔的兩端孔口直徑變小的原因是：金屬表面陽極化處理是將制件放在電解液溶液中，通過外施陽極電流使其表面形成氧化膜，以提高制件表面硬度、耐磨性和耐腐性等。鋁的陽極氧化一般在酸性電解液中進行，以鋁為陽極。在電解過程中，氧的陰離子與鋁作用產生氧化膜，氧化膜生成的同時，與電解液接觸外層產生化學溶解，當表面生成氧化膜的速度與化學溶解速度達到平衡時，氧化膜厚度達到這一電解參數(shù)下的最大值。

陽極化處理后，出現(xiàn)孔的兩端孔口直徑變小的原因是：孔口處的尖端放電作用使得孔口處電流強度高，生成氧化膜的速度比芯部快，最終氧化膜生成與溶解達到平衡時，孔口氧化膜的厚度比芯部厚，即孔口直徑小而芯部直徑大，但孔徑總體來說是縮小了。解決內孔直徑變小的問題是在陽極化處理后增加一道鉸孔工序，由于氧化層薄而硬，故采用300目左右的人工金剛石涂層鉸刀(見圖7)鉸削，將膨脹層餃掉。

圖7  人工金剛石涂層鉸刀

綜上所述，內孔的最終加工方案為：鉆孔→鏜孔→鉸孔→滾壓→表面處理→鉸孔。閥體的加工工藝為：車端面→鉆兩端中心孔→粗車外圓→半精車外圓→磨削外圓→鉆孔→鏜孔→鉸孔→滾壓內孔→表面陽極化處理→鉸孔。

小結

要加工出合格的零件，只有認真分析零件的技術要求，選擇合適的加工方法，通過科學的工藝試驗，才能獲得合理的加工工藝和方法。