氣缸蓋機械加工工藝技術(shù)關(guān)鍵分析 Ud0%O
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摘 要 結(jié)合近年來國內(nèi)外內(nèi)燃機行業(yè)發(fā)展的新趨勢和工作實踐,對結(jié)構(gòu)復(fù)雜的氣缸蓋機械加工提出了進(jìn)、排氣門座圈錐面與導(dǎo)管孔的加工是其工藝技術(shù)關(guān)鍵,從定位方式、基準(zhǔn)選擇、氣門座底孔與導(dǎo)管孔底孔的加工,氣門座圈錐面加工方式和導(dǎo)管孔的加工方式等方面進(jìn)行了探討和分析。 L=Q-r[
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關(guān)鍵詞 氣缸蓋;機械加工;技術(shù)關(guān)鍵;定位;基準(zhǔn) y@J]busU
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氣缸蓋是內(nèi)燃機零件中結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的箱體零件,也是關(guān)鍵件,其精度要求高,加工工藝復(fù)雜,且加工質(zhì)量直接影響發(fā)動機整體性能。對于內(nèi)燃機氣缸蓋制造,其制造系統(tǒng)雖然不同,但加工工藝及工藝設(shè)計中所采用的工藝技術(shù)仍有許多共同之處。其進(jìn)、排氣門座圈錐面與導(dǎo)管孔的加工是氣缸蓋加工中最關(guān)鍵的工序,精度一般為:高速發(fā)動機座圈底孔與其導(dǎo)管底孔的同軸度為φ0.03mm,座圈錐面對導(dǎo)管孔的同軸度為φ0.025mm,轉(zhuǎn)速低于3600r/min的內(nèi)燃機可分別降為φ0.05mm,0.04mm,一般采用鉆--(復(fù)合擴)--半精譴氣門座孔、導(dǎo)管底孔—精譴氣門座底孔、槍鉸導(dǎo)管底孔—壓導(dǎo)管、座圈—精車座圈錐面、槍鉸導(dǎo)管孔工藝。根據(jù)零件結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)綱領(lǐng)及加工精度,以直列三缸、四缸柴油機灰口鑄鐵材料的氣缸蓋為例,結(jié)合國內(nèi)外機械加工工藝的發(fā)展趨勢及萊動公司缸蓋生產(chǎn)的具體情況,對其進(jìn)行探討分析。 Xi_>hL+R(
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1 定位方式 ;8;nY6Ie
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工件的定位方式對其精度影響很大,一種是采用一面兩銷定位,但這種方式有一個缺點,由于存在導(dǎo)管孔及氣門座孔到銷孔的位置精度誤差,因此使加工余量不均勻,不易達(dá)到產(chǎn)品精度要求。而采用以平面和導(dǎo)管外圓表面定位,使導(dǎo)管和氣門座孔縱向軸線與機床主軸軸線相重合,則可使加工余量均勻,加工精度高。但是,這種工藝在一個工位上只能加工一個氣門座,生產(chǎn)率較低。因此,大批量生產(chǎn)時,仍然經(jīng)常采用一面兩銷定位,作為加工線全線的統(tǒng)一精基準(zhǔn)。然而,毛坯粗基準(zhǔn)的選擇更加重要,在氣缸蓋生產(chǎn)線中,一般采用頂面,第1 ,3(4)進(jìn)氣門座孔和進(jìn)氣道方孔作為粗基準(zhǔn)加工定位銷孔或加工出過渡基準(zhǔn)后加工定位銷孔,保證氣門座孔和氣道質(zhì)量。在萊動公司的氣缸蓋生產(chǎn)中,由于鑄造采用了整體氣道芯,整條加工線采用了兩螺栓孔在頂面的出口段作為工藝定位銷孔,因而選擇了已精銑后的底面、第1,3(4)進(jìn)氣門座孔作為粗基準(zhǔn),加工工藝定位銷孔,較好地保證了氣門座孔和氣道質(zhì)量。 *A`hKx
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2 氣門座底孔與導(dǎo)管孔底孔的加工 HH3WZ^0>
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多年來,如何保證氣門座底孔與導(dǎo)管孔底孔的同軸度,一直困擾著眾多的內(nèi)燃機生產(chǎn)廠家。常規(guī)方法一般采用鉆、擴、鉸工藝,采用前后兩端導(dǎo)向的刀具結(jié)構(gòu),由于刀具細(xì)長,刀具剛性不足,加工過程中,各種原因產(chǎn)生的徑向力不均勻,刀具易產(chǎn)生彎曲變形、讓刀,從而引起同軸度超差。近年來,通過對刀具的研究、改講.采用了一些新工藝.轉(zhuǎn)好地解決了這一問題。如適當(dāng)縮短導(dǎo)管孔鉸刀到座孔鉸刀的距離,先采用刀柄導(dǎo)向鉸導(dǎo)管孔,然后用導(dǎo)管孔鉸刀的導(dǎo)向部分導(dǎo)向和刀柄雙導(dǎo)向鉸氣門座孔,采用這樣的無間隙導(dǎo)向,可強制氣門座孔鉸刀修正上面工序的微量不同軸度。另外,通過對座圈孔和導(dǎo)管孔復(fù)合擴刀幾何角度的改進(jìn),把常規(guī)的擴刀變?yōu)殓M擴刀、鏜鉸刀,也收到了很好的效果。 zr?%k]A%UO
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3 氣門座圈錐面加工方式 b&A+`d
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目前,加工座圈錐面多采用車削工藝。而采用锪錐面的加工工藝,其缺點是在錐面上會復(fù)映惚刀切削刃的各種缺陷。另外,由于切削力較大,要求刀體的剛性好。但它具有刀具結(jié)構(gòu)和運動簡單,生產(chǎn)效率高的特點。 0ANqEQX
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此外,座圈材料的不同,也會影響加工方式的選擇。一般地,當(dāng)座圈硬度在HRC40以上時,座圈硬度較高,只能采用車削錐面;當(dāng)座圈硬度低于HRC40時,既可采用車削錐面,也可采用惚錐面工藝。 8zGe5Dn9
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4 導(dǎo)管孔的加工方式 s,N%sO;
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一般采用單刃鉸刀(即槍鉸刀)進(jìn)行加工,這種刀具設(shè)有兩個導(dǎo)向條,在切削過程中可起導(dǎo)向作用,對加工余量不均勻的敏感性低。另外,在槍鉸刀基礎(chǔ)上發(fā)展起來一種槍譴刀,與槍鉸刀十分類似,它采用三個導(dǎo)向條。這樣,在譴刀切入工件后,其中一個導(dǎo)向條立即起支撐作用,提高了鏜刀的剛性,這種槍鏜刀也用于加工導(dǎo)管孔。 {IJV(%E
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在大批量生產(chǎn)中,一般采用一面兩銷定位,同時提高導(dǎo)管底孔及氣門座底孔對定位銷孔位置精度,減少定位誤差,使加工余量均勻,保證產(chǎn)品精度要求。另外,槍鉸冷卻液分為高壓、低壓兩種,高壓冷卻液主要用于加工過程冷卻,其壓力為5 MPa,流量80L/min,過濾精度5-10μm。低壓冷卻主要用于沖屑,其壓力為0.2-0.3MPa,流量80L/min,過濾精度30μm。 )h,+>U@
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5 結(jié)束語 Rk56H
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綜上所述,氣缸蓋的機械加工工藝技術(shù)關(guān)鍵和整體工藝水平正在隨著高技術(shù)含量內(nèi)燃機的發(fā)展而日趨提高和完善,國外工藝水平已與產(chǎn)品開發(fā)水平呈現(xiàn)同步水平,國內(nèi)工藝水平隨著與國際接軌和科技發(fā)展將由落后變?yōu)橹鸩浇咏a(chǎn)品開發(fā)水平,解決好加工工藝技術(shù)關(guān)鍵是工藝設(shè)計的核心和前提。但是工藝的設(shè)計編制,受到諸多因素的影響,如產(chǎn)品的精度高低,產(chǎn)品的工藝性好壞,生產(chǎn)綱領(lǐng)的大小,投資力度的強弱,企業(yè)現(xiàn)狀等等。因此,合理的最佳的工藝方案不僅需要對某一關(guān)鍵部位或某一關(guān)鍵工序認(rèn)真論證、合理配置,更必須整線統(tǒng)盤考慮,最終是否取得最佳效果必須經(jīng)過實踐檢驗