1 前言
氣門座圈和氣門導(dǎo)管孔的加工是整個氣缸蓋機械加工的關(guān)鍵技術(shù)工藝,它直接影響了發(fā)動機的工作性能與壽命。
發(fā)動機工作時,氣門不斷開啟和關(guān)閉,氣門、氣門導(dǎo)管與氣門座圈長期處于 300 ℃-800 ℃的高溫狀態(tài),硬質(zhì)燃燒產(chǎn)物、積碳、高溫腐蝕和零件變形,造成氣門導(dǎo)管與氣門座圈密封錐面的磨損和燒蝕,致使氣門密封不嚴(yán),燃燒室氣密性受到破壞,排氣溫度上升,發(fā)動機功率下降。這就要求氣門導(dǎo)管有良好的自潤滑性、氣門座圈密封錐面有很高的耐磨和密封性。如果氣門導(dǎo)管孔位置度超差氣門閥桿工作中心發(fā)生偏移,會導(dǎo)致有害的熱傳導(dǎo)和氣門閥桿及導(dǎo)管孔的很快磨損,還會造成耗油量的增加。
鑒于此,對氣門座圈和導(dǎo)管孔的加工精度提出了很高的要求,特別是對氣門座圈工作密封面對導(dǎo)管孔的跳動規(guī)定了很嚴(yán)的公差。一般發(fā)動機規(guī)定其跳動≤0.05 mm,更嚴(yán)格要求其跳動≤0.03 mm。
氣門座圈和氣門導(dǎo)管孔的產(chǎn)品要求如圖 1 所示。由圖可見,氣門座圈密封面對氣門導(dǎo)管孔的跳動和圓度要求均較高,同時,它們也是機械加工的關(guān)鍵所在。為此,當(dāng)前在在大批量生產(chǎn)中,要滿足穩(wěn)定的產(chǎn)品要求,普遍采用在加工中心的生產(chǎn)線上加工氣門座圈與導(dǎo)管孔,并在優(yōu)化加工工藝, 定位基準(zhǔn)的合理性,以及刀具的選用等方面都在進行著不斷的探索與改進。
2 對氣門座圈和氣門導(dǎo)管孔加工工藝方案的探討與改進
為了提高機械加工的精度與穩(wěn)定性,當(dāng)前對氣門座圈密封面對氣門導(dǎo)管孔的加工的機床均采用加工中心,而加工的基本工藝,目前也都是采用專用復(fù)合刀具分粗、精兩次加工至最終尺寸,但實施的具體工藝還是值得探討的,如粗、精加工如何進行,工件的定位方式,選用何種刀具等。
2.1 初始采用的工藝
初始采用的工藝及其加工方式是:粗加工只加工氣門座圈2 個截面及導(dǎo)管導(dǎo)引孔,導(dǎo)管導(dǎo)引孔留0.04-0.08 mm 余量,精加工時以導(dǎo)管導(dǎo)引孔作為導(dǎo)向加工導(dǎo)管孔和密封面至最終尺寸,如圖2 及圖3 所示。應(yīng)用此種工藝主要應(yīng)注意的是,在導(dǎo)管孔鉸刀切削刃鉸出導(dǎo)管后再加工密封面,這樣可避免加工中的干涉,使加工相對平穩(wěn),有利于保證密封面相對導(dǎo)管孔的跳動要求。
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結(jié)語
對多條氣缸蓋加工中心生產(chǎn)線加工氣門座圈和導(dǎo)管孔實踐中,從工藝方案驗證、工件定位方式選擇及刀具的選用等方面,我們總結(jié)出提高其加工精度的有效途徑主要如下:
a.減少密封面加工余量的加工工藝方案,可提高氣門座圈和導(dǎo)管孔密封面圓度和跳動要求,使加工質(zhì)量穩(wěn)定,有效減少20%不必要的廢品。
b. 采用“ 頂面一面兩銷+ 探頭探測”的定位方式,不僅避免壓裝變形,更利于提高10%生產(chǎn)效率。
c.專用合理的整體焊接單刃復(fù)合刀具,使加工精度更穩(wěn)定,刀具成本降低 20% ,降低換刀頻次
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