工程科学学报.第43卷.第7期：966-975.2021年7月 Chinese Journal of Engineering,Vol.43,No.7:966-975,July 2021 https://doi.org/10.13374/j.issn2095-9389.2020.05.05.002;http://cje.ustb.edu.cn 螺纹插装式溢流阀阀套内锥面制造的误差控制 张祝2)，肖名涛四，沈陆明，童成前) 1)苏州萨伯工业设计有限公司，苏州2151312)南京萨伯工业设计研究院有限公司，南京2113993)湖南农业大学机电工程学院，长沙 4101284)湖南农业大学信息与智能科学技术学院.长沙4101285)北京汽车集团越野车有限公司，北京101399 ☒通信作者.E-mail:weiwozhonghua@126.com 摘要螺纹插装式溢流阀阀套精加工采用碳氨共渗后磨削的制造工艺，内锥面的形位误差会影响溢流阀的使用寿命和静 动态特性，制造过程需要精准控制内锥面的误差.通过对工艺分析建立制造误差模型并应用研究，由此获得内锥面自身角度 的合理误差范围，以及内锥角误差与磨削量之间的变化关系.根据阀套结构特点设计专用的检测装置，并对检测原理和测量 误差进行分析，通过误差校对提高检测精度.对热处理后的阀套进行轴向尺寸分组，并采用基准统一原则.保证磨削制造精 度的稳定性.根据检测原理和误差模型对试磨件进行误差计算，并据此调整磨削参数，使制造误差合格；后续制造时采用检 测装置快速测量阀套的密封圆轴向尺寸，使制造误差均落在控制范围内，保证批量生产的可控性.研究表明，基于某型溢流 阀的设计及工艺参数，内锥面自身角度的实际制造误差控制以±0.8°为宜，对应的密封圆轴向最大磨削公差为0.186mm、修正 后的最小磨削公差为0.075m:实验验证了误差模型的准确性.所述检测方法的角度测量误差为0.06°、密封圆轴向尺寸测量 误差为2，因角度测量误差带来的最大、最小磨削量范围偏差可通过内锥角实际制造误差的收缩进行补偿；所研究的理论 与方法也为其他内锥面的制造控制及逆向工程提供了系统的方法. 关键词溢流阀：螺纹插装式；阀套；内锥面：内锥角：制造误差 分类号TH137.52:TH124 Research on the manufacturing error control of the inner cone of the threaded cartridge relief valve sleeve ZHANG Zhu2),XIAO Ming-tao SHEN Lu-ming",TONG Cheng-gian 1)Suzhou SABO Industrial Design Co.,Ltd.,Suzhou 215131,China 2)Nanjing SABO Industrial Design and Research Institute Co.,Ltd.,Nanjing 211399,China 3)College of Mechanical and Electrical Engineering,Hunan Agricultural University,Changsha 410128,China 4)College of Information and Intelligence,Hunan Agricultural University,Changsha 410128,China 5)BAIC Group Off-Road Vehicle Co.,Ltd.,Beijing 101399,China Corresponding author,E-mail:weiwozhonghua@126.com ABSTRACT The precision machining of the threaded cartridge relief valve sleeve is a manufacturing process of grinding after carbonitriding.The shape and position error of inner cone will affect the service life and static and dynamic characteristics of the relief valve.This requires the need of manufacturing process to accurately control the error of the inner cone.Based on the process analysis,a manufacturing error model was established and applied to obtain a reasonable error range of the inner cone angle and to determine the relationship between the inner cone angle error and the grinding amount.According to the structural characteristics of the valve sleeve,a special detection device was designed and the detection principle and measurement error were analyzed to improve the detection 收稿日期：2020-05-05 基金项目：湖南省科技厅重点研发计划资助项目(2018NK2061):长沙市科技计划资助项目(KH1907038)螺纹插装式溢流阀阀套内锥面制造的误差控制 张    祝1,2)，肖名涛3) 苣，沈陆明4)，童成前5) 1) 苏州萨伯工业设计有限公司，苏州 215131    2) 南京萨伯工业设计研究院有限公司，南京 211399    3) 湖南农业大学机电工程学院，长沙 410128    4) 湖南农业大学信息与智能科学技术学院，长沙 410128    5) 北京汽车集团越野车有限公司，北京 101399 苣通信作者，E-mail：weiwozhonghua@126.com 摘    要    螺纹插装式溢流阀阀套精加工采用碳氮共渗后磨削的制造工艺，内锥面的形位误差会影响溢流阀的使用寿命和静 动态特性，制造过程需要精准控制内锥面的误差. 通过对工艺分析建立制造误差模型并应用研究，由此获得内锥面自身角度 的合理误差范围，以及内锥角误差与磨削量之间的变化关系. 根据阀套结构特点设计专用的检测装置，并对检测原理和测量 误差进行分析，通过误差校对提高检测精度. 对热处理后的阀套进行轴向尺寸分组，并采用基准统一原则，保证磨削制造精 度的稳定性. 根据检测原理和误差模型对试磨件进行误差计算，并据此调整磨削参数，使制造误差合格；后续制造时采用检 测装置快速测量阀套的密封圆轴向尺寸，使制造误差均落在控制范围内，保证批量生产的可控性. 研究表明，基于某型溢流 阀的设计及工艺参数，内锥面自身角度的实际制造误差控制以±0.8°为宜，对应的密封圆轴向最大磨削公差为 0.186 mm、修正 后的最小磨削公差为 0.075 mm；实验验证了误差模型的准确性，所述检测方法的角度测量误差为 0.06°、密封圆轴向尺寸测量 误差为 2 μm，因角度测量误差带来的最大、最小磨削量范围偏差可通过内锥角实际制造误差的收缩进行补偿；所研究的理论 与方法也为其他内锥面的制造控制及逆向工程提供了系统的方法. 关键词    溢流阀；螺纹插装式；阀套；内锥面；内锥角；制造误差 分类号    TH137.52；TH124 Research on the manufacturing error control of the inner cone of the threaded cartridge relief valve sleeve ZHANG Zhu1,2) ，XIAO Ming-tao3) 苣 ，SHEN Lu-ming4) ，TONG Cheng-qian5) 1) Suzhou SABO Industrial Design Co., Ltd., Suzhou 215131, China 2) Nanjing SABO Industrial Design and Research Institute Co., Ltd., Nanjing 211399, China 3) College of Mechanical and Electrical Engineering, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China 4) College of Information and Intelligence, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China 5) BAIC Group Off-Road Vehicle Co., Ltd., Beijing 101399, China 苣 Corresponding author, E-mail: weiwozhonghua@126.com ABSTRACT    The  precision  machining  of  the  threaded  cartridge  relief  valve  sleeve  is  a  manufacturing  process  of  grinding  after carbonitriding. The shape and position error of inner cone will affect the service life and static and dynamic characteristics of the relief valve. This requires the need of manufacturing process to accurately control the error of the inner cone. Based on the process analysis, a manufacturing error model was established and applied to obtain a reasonable error range of the inner cone angle and to determine the relationship between the inner cone angle error and the grinding amount. According to the structural characteristics of the valve sleeve, a special  detection  device  was  designed  and  the  detection  principle  and  measurement  error  were  analyzed  to  improve  the  detection 收稿日期: 2020−05−05 基金项目: 湖南省科技厅重点研发计划资助项目（2018NK2061）；长沙市科技计划资助项目（KH1907038） 工程科学学报，第 43 卷，第 7 期：966−975，2021 年 7 月 Chinese Journal of Engineering, Vol. 43, No. 7: 966−975, July 2021 https://doi.org/10.13374/j.issn2095-9389.2020.05.05.002; http://cje.ustb.edu.cn