加工中心缸蓋閥座導(dǎo)管的加工技術(shù)分析

滕傳勇　熊慶遲

摘 要：氣缸蓋是發(fā)動機(jī)的重要部件，缸蓋閥座導(dǎo)管是連接油氣與動力裝置的重要設(shè)備，缸蓋閥座導(dǎo)管加工質(zhì)量對于發(fā)動機(jī)工作具有重要的意義。本文以 B15-4缸自然吸氣發(fā)動機(jī)的缸蓋閥座導(dǎo)管的加工技術(shù)、測量技術(shù)進(jìn)行分析，從而設(shè)備選型、刀具選擇、加工方式、測量方式等多方面探討完善缸蓋閥座導(dǎo)管加工的方式方法，期

望危險相關(guān)研究提供參考。關(guān)鍵詞：缸蓋；閥座導(dǎo)管；加工

1 引言

發(fā)動機(jī)缸蓋閥座導(dǎo)管的加工是影響發(fā)動機(jī)質(zhì)量的關(guān)鍵之一。閥座導(dǎo)管的加工精度對于發(fā)動機(jī)的工作性能有直接的影響，在正常工作中，缸蓋內(nèi)可燃?xì)怏w點燃，對于閥座產(chǎn)生較大的影響，因此需要閥座具有良好的密閉性、耐磨性與承受高溫高壓的能力。在 B15-4缸自然吸氣發(fā)動機(jī)中，缸蓋閥座導(dǎo)管的技術(shù)要求為：（ 1）閥座密封錐面的公差為 0.008mm，導(dǎo)管孔圓柱度公差為 0.01mm；（2）閥座密封錐面和導(dǎo)管孔表面粗糙度為 1.6μm；（3）閥座密封錐面對導(dǎo)管孔跳動值為 0.03-0.05mm。閥座導(dǎo)管的加工性能會對氣門密封性產(chǎn)生影響，從而對發(fā)動機(jī)功率、燃油消耗功率產(chǎn)生影響，而且氣門工作室發(fā)生偏移會加劇導(dǎo)氣孔的磨損。為了確保發(fā)動機(jī)工作質(zhì)量，提升燃油效率，需要嚴(yán)格控制閥座導(dǎo)管的加工工藝。

2 閥座導(dǎo)管孔系加工

發(fā)動機(jī)廠通常根據(jù)預(yù)算與產(chǎn)品特征選擇加工工藝，確保加工工藝，通常從以下方面確定加工工藝。

2.1 工藝選擇

閥座導(dǎo)管孔系通常采用一面兩銷定位法進(jìn)行定位，為了減少重復(fù)定位誤差，采用與精加工閥座導(dǎo)管同樣的定位基準(zhǔn)。傳統(tǒng)的缸蓋加工通常是采用缸蓋的齊子面和底面的定位銷作為定位基準(zhǔn)，并且采用壓板向下的方式進(jìn)行夾緊固定，該操作工藝相對簡便，而且結(jié)構(gòu)簡單。但是產(chǎn)品誤差相對較大，為了消除雷擊誤差，需要缸蓋底面和齊子面的平面度與平行度誤差不得超過 0.02mm。為了改善加工方式，以缸蓋底面和夾具平面兩個定位銷孔定位，實現(xiàn)定位基準(zhǔn)一致，能夠消除累積誤差，同時降低了銑面工序。在該工藝中，采用主動測量技術(shù)進(jìn)行精銑，導(dǎo)管來料保證內(nèi)外空同軸度，閥座來料確保切削余量較小，確保同軸度、垂直度的精度要求，加工精度明顯提高。

2.2 設(shè)備選型

設(shè)備精度對于產(chǎn)品的精度具有直接的影響，對于閥座導(dǎo)管而言，機(jī)床主軸的剛性、跳動、抓胎定位的精度等參數(shù)對于閥座導(dǎo)管的精度具有至關(guān)重要的影響。主軸跳動會引起閥座錐面對導(dǎo)管孔的跳動，定位和重復(fù)定位精度會對閥座和導(dǎo)管的位置度產(chǎn)生影響。數(shù)位機(jī)床的使用對于主軸部件的剛性有了很大的改進(jìn)，能夠有效的保障閥座導(dǎo)管的加工精度。在數(shù)位機(jī)床的加工過程中，通過夾緊點的力度一致，防治缸蓋傾斜，能夠有效的控制主軸跳動和定位精度，其中主軸跳動不大于 0.05mm，重復(fù)定位精度不大于 0.004mm，三維定位精度不大于 0.008mm，能夠滿足閥座導(dǎo)管加工的精度需求。

2.3 加工刀具

為了確保加工效率與加工精度，需要合理的選擇加工刀具。高速加工對于刀具的材料、刀具結(jié)構(gòu)、刀具平衡與刀具夾緊方式提出了很高的要求，在刀具的選擇中，需要對切削力、切削熱和排屑進(jìn)行選擇，其中切削力是影響加工部件質(zhì)量的關(guān)鍵因素、切削熱對于刀具壽命具有直接影響、排屑對于加工孔的質(zhì)量與加工效率具有影響。

刀具的選擇主要包括粗加工工具和精加工工具的選擇，具體選擇標(biāo)準(zhǔn)為：（ 1）粗加工工具，粗加工主要對引導(dǎo)管進(jìn)行加工，完成 73°、15°以及 44°閥座處的加工粗加工刀體的刀片主要是采用復(fù)合刀片進(jìn)行加工，加工過程中的徑向分力是影響加工質(zhì)量的主要因素；（ 2）精加工，主要采用 MALPAL系列的 PCD焊片刀桿進(jìn)行精加工，刀體加 44°氮化硼刀片進(jìn)行精加工，經(jīng)過試驗后位置度的偏差為 0.1mm，加工過程中島條主要其支撐作用，確保刀具切削穩(wěn)定，冷卻孔加工需要考慮到力的平衡與力矩的平衡。

3 閥座導(dǎo)管加工測量方法

閥座導(dǎo)管加工測量是確保加工滿足工藝要求的重要方式，對于閥座導(dǎo)管加工具有重要的意義。發(fā)動機(jī)缸蓋法多對導(dǎo)管孔軸線的跳動值一般為 0.03-0.06mm，常見的測量方法包括三坐標(biāo)測量、打表測量與電感量儀測量，具體如下：（ 1）三坐標(biāo)測量，該方法是采用固定式探頭的方式，對閥座導(dǎo)管的參數(shù)進(jìn)行測量，閥座錐面寬度為 1.1±0.2，測量過程中，采用掃描的方式測量導(dǎo)管孔的三個界面，利用打點方式測量閥座密封面的上、下邊緣處，按照圖紙要求測量中間位置，并且采用軟件跳動的方式測量相關(guān)參數(shù)，三坐標(biāo)測量的重復(fù)性在 3mm；（2）打表測量，打表測量是采用打表的方式進(jìn)行測量，其中跳動值對制造精度的影響最大，打表測量工具與導(dǎo)管處的間隙公差為 0.017mm，為了提升測量準(zhǔn)確性，可以多做 4-5個測桿進(jìn)行測量，根據(jù)精度等級進(jìn)行分組與測量，測量過程中人的手力會對測量產(chǎn)生影響；（ 3）電感量儀測量，電感量儀測量屬于接觸式測量，將測桿插入缸蓋導(dǎo)管孔后，將接觸球定于導(dǎo)管中心，使用電感側(cè)頭對閥座錐面進(jìn)行測量，對此測量值與軸線進(jìn)行評價計算，電感測量的江都較高，而且測量效率較高，但是檢具的成本較高；（ 4）氣動量儀測量，氣動量儀主要是通過氣動測嘴進(jìn)行測量，屬于非接觸式測量，主要是采用人工旋轉(zhuǎn)的方式進(jìn)行測量，對于操作人員的要求較高，而且測量值準(zhǔn)確度不高，為了提升測量精度，可以將人手轉(zhuǎn)動改為電機(jī)帶動自動測量，能夠有效的避免人為誤差。

4 閥座導(dǎo)管快速壓裝工藝

B15-4缸自然吸氣發(fā)動機(jī)的缸蓋閥門、導(dǎo)管工作時與氣門相互配合，其中靠閥座錐面需要密封配合，在壓樁過程中必須對裝配間隙和壓裝力進(jìn)行嚴(yán)格控制。傳統(tǒng)的壓裝工藝是采用人工敲打的方式進(jìn)行壓裝，人工敲打的方式可能會造成閥座或?qū)Ч軘嗔选⒖孜蛔冃巍⑼嵝被蛄芽p，從而引發(fā)缸體報廢。采用壓裝裝置進(jìn)行壓裝，裝置主要由安裝板和壓頭構(gòu)成，安裝板有 4個沉孔，尺寸公差為 ±0.01mm，壓頭外圓跟沉孔的配合間隙為 0. 02mm。為了方便壓裝，需要在壓頭內(nèi)孔和導(dǎo)管外圓留 0.3mm的間隙，所有零件需要經(jīng)過調(diào)質(zhì)處理。

5 結(jié)束語

加工中心缸蓋閥座導(dǎo)管的加工是影響發(fā)動機(jī)質(zhì)量的關(guān)鍵因素，為了確保加工精度與質(zhì)量，需要對加工過程進(jìn)行分析，合理的選擇加工工藝、加工設(shè)備與加工工具，為閥座導(dǎo)管的加工提供技術(shù)支持。在測量過程中，根據(jù)加工的方式選擇合理的測量技術(shù)，確保測量精度，保證加工的準(zhǔn)確度。加工完成后選擇快速亞種工藝，從而得到滿足工藝要求的閥座導(dǎo)管裝置。

參考文獻(xiàn)

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作者簡介

滕傳勇：（1984.09—），男，本科，廣西玉林人，現(xiàn)工作于上汽通用五菱汽車股份有限公司，主要從事汽車發(fā)動機(jī)缸蓋加工制造方面的工作。