气缸盖气门导管孔的加工工艺研究
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气缸盖气门导管孔的加工工艺研究
作者：高洪玉
来源：《中国高新技术企业》2016年第08期
摘要：柴油机的性能很大一部分是由气缸盖的加工精密度决定的，而气门导管孔和排气阀的同轴度精度是决定气缸盖加工精度的重要因素。文章对气门导管孔的加工工艺进行了探讨，目的在于提高气缸盖气门导管孔的加工精度和效率。
关键词：气缸盖；气门导管孔；加工工艺；专用复合刀具；排气阀；柴油机 文献标识码：A
中图分类号：TK405 文章编号：1009-2374（2016）08-0059-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.08.031
1 概述
发动机处于工作状态时，气门一直在不停的开关过程中，在与气门导管的往复过程中会不断冲击气门座圈，三者间会产生恶劣的摩擦副作用。气门座圈在气体从缸盖燃烧室压缩燃烧时会受到极大的冲击负荷，但却不易散热而使气门、导管和座圈长时间处于高温状态，导致零件变形和产生不正常的燃烧产物等副作用，最终导致气门导管与座圈损坏，降低气密性，使发动机性能下降，故气门座圈和导管孔的加工十分重要，关系到整个发动机的性能。在批量生产中，不仅需要优化加工工艺，还对定位方式及基准选择、刀具的选择、气门座圈的加工方式、导管孔的加工及其冷却方式等有较高的要求。
2 传统工艺流程
首先需要钻扩气门和导气管孔，但此过程分为两步进行，多次定位会导致跳动超差的产生，往往达不到工艺要求；然后再压气门座圈和气门导管，再枪铰气门导管；最后再锪削气门座圈锥面，但低速锪削会使锥面粗糙度差、不连续。此外，传统的加工工艺工序较多而且不连续，消耗的成本也大，不能满足经济高速发展的今天的需要。
3 新兴工艺
底孔同轴误差常常是导致其精加工量分配不均的重要原因，故常采用复合刀具分钻、扩、精镗来保证其同轴度公差。专用复合刀具及加工见图1，刀具实图见图2，其加工工艺流程为：首先，开始前固定两个推杆于起始位置以保证车刀与铰刀是备工状态；其次，粗刀开始锪气门座圈，控制好加工余量，接着使工作台后退使车刀待命，此时推动内推杆分别半精车工作锥面和铰削加工导管孔，退回精刀和铰刀实现对座圈和导管孔的加工，此过程要求工序能力指数Cpk≥1.66。此外刀具材料的选择也十分重要，要提高产率就要求有较快的加工速度，而刀具的硬度是达到较快加工速度的一个关键点。气门导管孔的材料HT250的硬度较低，用普通