气缸盖导管孔系加工的新思路及应用

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船用柴油机气缸盖高同轴度孔系加工工艺技术优化

船用柴油机气缸盖高同轴度孔系加工工艺技术优化
杆 将 造成 切 削 速 度和 零 件表 面 质 量 急剧 下 降 。
流程为 :划线并检验毛坯 一粗车上 、下面 一精车下
面 一划 线 一钻 孔 一铣 四周 面 并 加 工 四周 面 孔 一铣 上
平 面 并 加 工上 、 下面 各 孔 系 一划 线 一加 工 四周 各 深 孔 一加 工 其他 各孔 。
具 。 当 缸 盖 喷 油 器 孔 无 预 铸 孔 时 ,按 以 下 基 本 原 则 进 行 选 配 :① 采 用 高 效 带 内冷 钻 头 ( U钻 、浅 孔 钻 、X 钻 )先 进 行 钻 孔 。 ②采 用 大 刀片 标 准 粗 镗 刀 进 行 粗 加
工 。 ③按 有 预 铸 孔 时 第 二 条 原 则 进 行 选 配 。 ④ 按 有 预 铸 孔时 第 三 条原 则 进 行选 配 。
从 以上 工 艺流 程 可 以 看 出 , 阀座 一导 管 孔 系 、
( 3 )采 用单 刀加 工 很 难 保 证 图 样 中形 位 公 差 要
求。
喷油器孔系、安全 阀孔 系及起动 阀孔 系等高 同轴度
要 求 的 孔 系都 集 中在 “ 铣 上 平 面 并 加 工 上 、下 面 各 孔 系 ” 工 序进 行 ,使 用加 工 设备 为 卧 式 加 工 中心 ,
通过 统 计现 场 多种 机 型 气缸 盖 实 际加 工 工 时 ,我 们
为此 ,我 们 对 传 统 加 工工 艺 中 多采 用 单 刀或 是 简
单 组 合 刀具 进 行 加 工 的 模式 进 行 了优 化 改 进 ,根 据 加
工要素 的不同和加 工中存在的问题制 定了以下刀具选
取 的原 则 。
下可采用 国产组合镗刀 ;组合要素 多 ( 3 个及以上 )、

试论发动机气缸盖气门孔系加工的优化方法

试论发动机气缸盖气门孔系加工的优化方法

试论发动机气缸盖气门孔系加工的优化方法作者:黄亚东来源:《科学与技术》 2019年第3期摘要:发动机是各类机械系统中故障率最高的设备之一,正确诊断和识别发动机故障并采取相应措施及时排除故障是关乎各类机械设备安全运行的大事。

其中发动机的气门机构是发动机故障频发的运动部件,直接影响发动机的正常运行。

气门在工作过程中经常受到机械冲击、热冲击和高速气流的冲击,易造成气门间隙异常、气阀漏气等故障。

本文主要研究发动机气缸盖气门孔系加工的优化方法。

关键词:发动机;气缸盖;气门孔系;加工;优化方法1引言发动机具有多样化的零部件,气缸盖便是其中之一,属于多孔薄壁件,气门座圈孔、气门导管孔等,直接关乎发动机结构性能。

气缸盖门孔系加工便是发动机制作的关键点之一,必须多角度优化加工方法,提高气缸盖气门孔系加工质量。

2气缸盖简述气缸盖承受着高温高压的作用,同时由于与高温气体接触而承受很高的热负荷。

为了保证气缸盖的良好密封,气缸盖既不能损坏,也不能变形。

为此,气缸盖必须具有足够的强度和刚度。

发动机气缸盖材料通常是铝合金、灰铸铁和蠕墨铸件。

汽油发动机通常使用铝合金,柴油发动机一般使用灰铸铁或蠕墨铸铁。

铝合金导热性好,有利于提高发动机的压缩比。

另外,铝合金铸造性能优异,适于浇铸结构复杂的零件。

因气缸盖功能的多样性及重要性,其设计结构是发动机中最复杂的部件,也是加工精度要求最高的部件。

气缸盖的加工精度对发动机的整体性能和可靠性有着直接的影响。

气缸盖内的关键加工部位是导管座圈安装孔、导管座圈孔、进排气挺杆孔、进排气凸轮轴孔以及VVT阀安装孔(部分VVT阀安装孔设计在气缸盖罩上)。

以上的加工内容的质量需严格进行控制。

3气缸盖常见的工艺缺陷气缸盖的主要功用:是密封气缸,与气缸套和活塞一起组成燃烧室。

通过对以前维修过的发动机进行调查研究,结合对正在维修中的气缸盖的观察发现,在气缸盖的维修过程中存在的主要质量问题是:气缸该密封不严,在使用过程中漏气,造成发动机功率不足、燃烧不正常、燃料消耗大、排气温度不均等质量问题。

气缸盖气门导管孔加工工艺论文

气缸盖气门导管孔加工工艺论文

气缸盖气门导管孔加工工艺论文摘要:在加工气缸盖本体上气门导管孔和进气阀座孔、排气阀座孔时,钻气门导管孔底孔是直接影响气门导管孔与进、排气阀座孔的精加工精度的重要因素,因此加工时应注意,多次加工,尽量预留倒数第二刀的进给量;气门导管孔的扩孔尽量不采用扩孔钻,应改为单刃镗刀或多刃铣刀的刀具或者复合刀具。

0 引言气缸盖是柴油机的重要部件,它的加工精度直接影响着柴油机的性能,因此气缸盖本体对各个孔系的设计精度要求较高,特别是气门导管孔与进、排气阀座孔的同轴度精度要求更是较高。

淄博柴油机总公司生产的气缸盖本体材料为蠕墨铸铁,其气门导管孔与进、排气阀座孔在同轴度、以及与端面的垂直度上要求很高,而且长径比一般为1:4-1:7之间。

但由于气缸盖本体的结构很复杂和该孔具有的特殊位置,使其长径比一般可达到1:6-1:9之间,而某柴油机的气缸盖本体的气门导管孔的长径比达到1:10,加工其用的刀具刀杆长径比达到1:15。

这在加工中保证气门导管孔与进气阀座孔、排气阀座孔的同轴度、以及与端面的垂直度等要求增加了加工难度。

也就是说,气门导管孔与进气阀座孔、排气阀座孔的加工是气缸盖加工的关键技术。

在没有复合刀具的情况下,就如何加工气缸盖本体上的气门导管孔与进气阀座孔、排气阀座孔,保证气门导管孔与进气阀座孔、排气阀座孔在同轴度以及与端面的垂直度等方面,进行一下探讨,以供参考。

1 柴油机气缸盖本体在加工气门导管孔与进、排气阀座孔中存在的主要加工难度和问题该公司气缸盖本体上的气门导管孔与进、排气阀座孔的相互位置尺寸关系见图1和图2所示,气缸盖本体的高度是421mm(图中未标出),由图可以看出,气门导管孔的直径为Φ42H7、表面粗糙度Ra1.6、圆度为0.01mm、圆柱度为0.025mm、与端面垂直度为0.05mm;进气阀座孔、排气阀座孔的表面粗糙度Ra1.6、圆度为0.01mm、圆柱度为0.025mm且与气门导管孔的同轴度分别为Φ0.02mm和Φ0.06mm。

发动机缸盖加工新工艺分析

发动机缸盖加工新工艺分析

发动机缸盖加工新工艺分析摘要:本文主要从以下几个方面对发动机缸盖加工新工艺进行了分析,笔者依据自身经验通过对比的方法验证了新工艺是否具有可行性,供以借鉴。

关键词:发动机缸盖;新工艺;分析引言从传统产品的角度出发可以看到,汽油发动机阀座锥在接触导管中心的跳动一般保持在≤0.05mm的范围,然而从当前的发展形势来看某些汽油机产品可以允许至0.1mm,有的时候一些厂家已经通过产品的优化设计,省去了导管与阀座锥面加工的步骤,这样就会起到节约资金的作用,同时也对提升产品综合实力有着积极的作用。

基于此,本文主要从以下几个方面进行分析,并提出自己的一些看法,供以借鉴。

1试论缸盖关键产品公差1.1分析产品结构的主要特征由于气缸盖在内燃机中占有着不可或缺的位置,同时它的加工精细度会对发动机的整体性能带来直接的影响。

这样就需要气门导管要具备良好的密封性、自润滑性等。

对于气门上端部来说,主要的作用是对润滑机油进入导管内的量进行控制,因此气门导管外面不能缺少气门油封,只有这样才能达到密封机油的效果。

而某些进气导管的气门是处于暴露的状态,这样就会导致进气的时候气流速度不高,但是气体在流动的过程中不会对部件形成的吸力大小带来不利影响。

1.2探析产品关键公差分析依据汽油机的结构来看,排气门一般使用45°的锥面角。

就30°锥面角而言,在气门升程处于稳定的状态下,这个时候就能够较45°锥面增大气流通过截面(具体内容请看图1所示),其目的是避免进气阻力,并且气门锥面从原来的45°转换成30°,这样就能够减少一定的压力,但是椎角不大,气门边缘也不厚,这样就会致使气门没有较好的密封性,所以进气一般都使用30°锥面角。

就气门座圈的椎角而言,依据相关原理来看要比气门密封锥面多出大概0.5°~1°的范围(具体内容请看图2所示),这样做的目的是为了形成相应的座合面密封带,优化热传导性能,但是这样做不能保证受力均衡,并且在气门与座圈接触的最下端压力最大,顺着椎面方向慢慢变小。

发动机缸盖座圈及导管孔加工

发动机缸盖座圈及导管孔加工

平台 为妒 3 1mm,有 时妒 3 铣不 1mm
出 ,钻 出 1 .mm底 孔 直 线 度 05
与气 门的工 作性能 联系在 一起 。对
于 轿 车 用 高 速 汽 油 机 ,转 速 高 达 6 0 rmi ,气 门上 、下 运 动 的频 0 0/ n
和1 缸火花塞导管孔。 、4
差 。在 精 镗 导 管 安 装 孔妒 1 l
4 。 6 。 、 10 、9 。 刀具 ) 0 2。 0
结语
当今 敏捷 式 柔性 生 产 线 全部 由加 工 中心完 成 ,对 座 圈导 管 的加 工 已不 再 使用 复 杂 的 刀具 结 构 ,在 刀具 结 构 上也 做 到 了简 化 、实 用 。由 于 机床 的精 度 高 ,工 件加 工 后 的一 致性 好 ,越 来越 受 到 用 户的欢 迎 ,但投 资 大 ,对
呈 10 2 。均 布 ,先 加工 6 。和 0
机 床 刀具 系统 的要 求 也会 相 应 地提 高 ,提 高其 普 及还 需
企业的认识 。
图2 精镗导管安装孔和座圈安装孔复合刀具 图3 右侧双动力头进给终了时动力头停止位置
精加工座圈和导管孔
此工序是最终关键工序 , 原先在组合机床 自动线上 有四台 卧式专机组成的 自动线上 完成。 当 时考 虑 设 备方 案 时 ,想 减 少 加 工量 ,把进 气 座 圈 的6 。 、 O 10 2 。过渡 内锥面 ,由座 圈供 应 商加工到尺寸 ,我们 只在线 上安 排加工9 。密封面 。然而机 床预 0 验收时 ,此处未 合格 ,发现9 。 0 密 封环 带 在 整 个 圆周 上 宽 窄 不
把复合 刀具 ( 图2 见 ),前端
机 床 ,左 侧 加 工 进 气座 圈 和 导 管 孔 右 侧 加 工 排 气座 圈 和

加工中心缸盖阀座导管的加工技术分析

加工中心缸盖阀座导管的加工技术分析

AUTOMOTIVE TECHNOLOGY | 汽车技术加工中心缸盖阀座导管的加工技术分析滕传勇 熊庆迟上汽通用五菱汽车股份有限公司 广西柳州市 545007摘 要: 气缸盖是发动机的重要部件,缸盖阀座导管是连接油气与动力装置的重要设备,缸盖阀座导管加工质量对于发动机工作具有重要的意义。

本文以B15-4缸自然吸气发动机的缸盖阀座导管的加工技术、测量技术进行分析,从而设备选型、刀具选择、加工方式、测量方式等多方面探讨完善缸盖阀座导管加工的方式方法,期望危险相关研究提供参考。

关键词:缸盖;阀座导管;加工1 引言发动机缸盖阀座导管的加工是影响发动机质量的关键之一。

阀座导管的加工精度对于发动机的工作性能有直接的影响,在正常工作中,缸盖内可燃气体点燃,对于阀座产生较大的影响,因此需要阀座具有良好的密闭性、耐磨性与承受高温高压的能力。

在B15-4缸自然吸气发动机中,缸盖阀座导管的技术要求为:(1)阀座密封锥面的公差为0.008mm,导管孔圆柱度公差为0.01mm;(2)阀座密封锥面和导管孔表面粗糙度为1.6μm;(3)阀座密封锥面对导管孔跳动值为0.03-0.05mm。

阀座导管的加工性能会对气门密封性产生影响,从而对发动机功率、燃油消耗功率产生影响,而且气门工作室发生偏移会加剧导气孔的磨损。

为了确保发动机工作质量,提升燃油效率,需要严格控制阀座导管的加工工艺。

2 阀座导管孔系加工发动机厂通常根据预算与产品特征选择加工工艺,确保加工工艺,通常从以下方面确定加工工艺。

2.1 工艺选择阀座导管孔系通常采用一面两销定位法进行定位,为了减少重复定位误差,采用与精加工阀座导管同样的定位基准。

传统的缸盖加工通常是采用缸盖的齐子面和底面的定位销作为定位基准,并且采用压板向下的方式进行夹紧固定,该操作工艺相对简便,而且结构简单。

但是产品误差相对较大,为了消除雷击误差,需要缸盖底面和齐子面的平面度与平行度误差不得超过0.02mm。

提升气缸盖座圈导管孔加工质量的途径

提升气缸盖座圈导管孔加工质量的途径

以气门密封性对发动机性能影响为基础,对气缸盖座圈导管孔加工质量对气门密封性能的影响进行分析,对几种刀具结构型式及加工工艺对座圈导管孔加工质量的影响进行研究,为保证座圈导管孔加工质量,提高效率和降低生产成本提供思路,进而提高气缸盖座圈导管孔的加工质量。

气缸盖座圈;导管孔;加工工艺;刀具结构;加工质量TH162A发动机作为很多工作机械的原动机,用途比较广泛。

发动机的显著特点是要求燃料和空气的混合物在气缸里燃烧的过程中,进、排气门不得因密封不严而泄漏。

而气缸盖座圈和导管孔的加工质量,直接影响到气门的密封性。

因此,座圈、导管孔的加工(俗称枪铰)一直以来是发动机气缸盖加工的主要难点,座圈锥面对导管孔的跳动以及座圈锥面圆度的大小直接影响到气门与座圈的密封质量[1],进而影响发动机的性能。

选用适配的刀具和加工工艺是确保气缸盖座圈导管孔加工质量的关键。

本文主要对气缸盖座圈与导管孔加工工艺进行介绍,进而针对几种结构型式的刀具及加工工艺对加工质量的影响展开分析,同时也分享力佳公司在气缸盖圈座、导管孔加工生产过程中的工艺验证及应用结果。

希望能够为气缸盖座圈、导管孔加工质量的提高,降低生产成本提供思路。

气缸盖的座圈以及导管孔的加工工艺要求主要包括3个方面的内容,他们分别是导管孔的工艺技术要求、气门座圈的工艺技术要求以及座圈与导管孔之间的工艺技术要求(图1)。

首先从导管孔的工艺要求进行分析,工程师在针对气缸圈的导管孔进行加工的过程中,必须要针对导管孔的尺寸、导管孔的圆柱度、导管孔与气缸盖的垂直角度以及导管孔的孔位置度等多个指标进行控制,并保证以上这些位置以及位置与位置之间的长度必须在控制的范围之内,否则整个发动机的质量将会大幅度降低,甚至出现气体泄漏现象。

在气门座圈方面的要求主要包括座圈三锥孔之间的相交位置尺寸、座圈三锥孔的表面粗糙程度以及他的密封带中心位置尺寸等多项内容。

最后在座圈与导管孔之间的工艺技术要求方面,工作人员必须要密切的注意,座圈在处于90度的条件下,锥孔面与导管孔之间的孔径是否保持平衡的状态。

一种气缸盖气门导管孔加工工艺分析

一种气缸盖气门导管孔加工工艺分析

MANUFACTURING AND PROCESS I 卸造与工艺一种气缸盖气门导管孔加工工艺分析严健陈嘉良覃国振上汽通用五菱汽车股份有限公司广西柳州市545007摘要:对于汽油机来讲,想要其性能好就必须要要对气缸盖的加工精细程度进行研究,而气缸盖的精细密度是否能够符合标准,完全取决于气门导管孔和排气阀门的同轴精度。

随着我国科学技术的不断发展,在气缸盖气门 导管孔加工工艺上也有了一定的改进,本文将对一种气缸盖气门导管孔加工工艺进行简要分析。

关键词:气缸盖气门;导管孔;加工工艺100孔,对于高度要求的切削线速度和座圈锥 面光滑度是无法满足的。

因此,为了能够满足 加工过程中的速度、光滑度、精细度等要求, 需要使用硬度仅次于金刚石的CBN 材料道具^由于其硬度、热稳定性能够有所保障,因此, 刀刃的速度可以提高,自然也就能够保证力口工 出来导管孔的精细度与差率。

4 一种气缸盖气门导管加工工艺分析为了使产品质量能够具有一定的稳定性和 质量上的提升,需要改进技术方面和管理方面 的不足。

对此,通过对某工厂加工工艺进行分 析总结,提出改进方案:⑴为了保证加工合格,需要对定位的 精度进行确定。

缸盖进枪铰时起到定位的作用, 右面在滚道上前进,此时想要保证能够正常插 入导管定位套,就需要将加工尺寸控制在公差 内。

0.7425厘米左右是B40恒力专工序加工 缸盖左右面的长度,因此,前期技术偏离需要 保证约为〇.74厘米。

在使用B40进行加工时, 经常会有超差现象发生,其原因在与改工艺的 定位稳定性较差,< 0.7425厘米是现场可以控制的尺寸,此时能够保证定位不受影响[3]。

(2)目前,已经用三菱专机B50工序加 工代替原有的B230工序,其原因在于,相比1引言对于发动机来讲,不同的发动机,构造气 缸盖的方式也有着明显差别,对于各个阶段的 加工工艺自然也有差别。

在气缸盖的各步加工 工艺中,其中可以算作是重难点的是进、排气 门导管孔和座圈锥面的加工。

气缸盖导管孔和阀座锥面加工技术探讨

气缸盖导管孔和阀座锥面加工技术探讨

良好的气缸盖导管孔和阀座锥面加工 质量可以减少发动机磨损,延长发动 机的使用寿命。
提高发动机效率
气缸盖导管孔和阀座锥面的加工精度 直接影响燃油燃烧效率,进而影响发 动机的动力输出和燃油经济性。
加工技术的现状和发展趋势
加工技术现状
目前,气缸盖导管孔和阀座锥面的加工主要采用传统的切削加工和磨削加工方法,这些方法加工精度高,但效率 较低,且对工人的技能要求较高。
经验总结
加工过程中需密切关注设备状态、材料特性、切削参数及冷却润滑等因素,及时调整工艺 参数,以确保气缸盖导管孔和阀座锥面的加工质量。同时,不断积累实践经验,持续改进 加工技术,提高生产效率。
05
新技术与未来展望
新技术介绍与应用
数控加工技术
利用数控机床进行高精度、高效 率的加工,可实现复杂形状的加
技术中,推动加工技术的发展。
人才培养
03
重视人才培养,加强技能培训和学术交流,培养一批高素质的
加工技术人才。
THANKS
感谢观看

加工工艺流程
01
02
03
04
粗加工
去除大部分材料,初步形成锥 面形状。
半精加工
进一步细化锥面,为精加工做 准备。
精加工
达到最终的尺寸和形状精度要 求。
表面处理
根据需要,对锥面进行抛光、 镀层等表面处理。
加工质量检测与控制
检测工具
使用三坐标测量机、光学显微镜等高 精度测量设备进行检测。
质量控制
建立严格的质量控制体系,确保加工 过程中的各项参数符合要求,保证加 工质量稳定可靠。
加工设备与工具
加工设备
数控车床、钻床、磨床等高精度机床。
工具与刀具

柴油机缸盖气门导管及座圈加工技术的应用与探讨

柴油机缸盖气门导管及座圈加工技术的应用与探讨

分析当前发动机气缸气门座圈与导管底孔的常用加工方式以及气门导管与座圈加工特点和存在的主要问题,介绍一种适用于加工气门导管及座圈的实用新型复合刀具应用技术,并从该复合刀具的结构设计、导向装置和刀具冷却与排屑措施等方面进行深入探讨。

1序言WD615系列发动机缸盖气门导管、座圈加工尺寸及精度要求如图1所示进气、排气导管孔内径尺寸要求√∣1H7(Ig),导管中心相较于缸盖下表面(基准U)垂直度要求y'0.1mm,座圈面相较于导管中心(基准4基准8)径向圆跳动要求为0.02mmβ尺寸精度要求高,缸盖导管采用铸铁材质,硬度200~250HBW,进气门、排气门座圈材料采用粉末冶金WR3119L,硬度40~46HRC,要求导管孔表面粗糙度值Aa=1.6μm,座圈面表面粗糙度值Aa=0.8μm,硬度及表面粗糙度要求高。

原生产工艺多采用分体式镶刀,先加工缸盖导管孔,导管孔加工完毕后,采用机床主轴不动,更换加工刀具后再对气门座圈进行加工的方式,这时需要重新校对刀具和气门座圈之间的位置,检测气门座圈的径向圆跳动量是否合格,若不合格,需重新调整,有时需要反复调整多次。

换刀需要停机,停机时间不产生效益,但要分摊费用,计入加工成本。

这样不仅降低了生产效率,容易产生加工废件,增加了生产成本,而且采用这种加工方法加工的缸盖气门座圈和导管孔表面粗糙度也很难达到产品的技术要求。

为解决这种问题,目前多采用特殊组合刀具加工的方法,而刀具结构设计是否合理决定了气门座圈和导管孔的加工质量和刀具寿命。

图1缸盖气门导管、座圈尺寸及精度要求2气门导管及座圈加工特点和存在的主要问题根据一般规定,孔深£与孔径d 之比大于5,即£4>5的孔称为深孔。

发动机缸盖气门导管的钱削加工除具备普通钱削的特点外,还具备深孔加工的特点,在实际加工过程中存在以下主要问题。

1)根据加工现场分析,发动机缸盖气门导管及座圈加工处于封闭状态下进行,不能直接观察到刀具的切削情况。

枪铰气缸盖气门导管孔及座圈孔DKM009组合机床在实践中的应用

枪铰气缸盖气门导管孔及座圈孔DKM009组合机床在实践中的应用

随着汽 车工业 的高速 发展及 人们环保 意识 的 E益 l
通过调 研及 与用户 的交 流 了解 到该产 品缸 盖 的导 管孔
提高 , 汽 车排 放 的 要 求也 越 来 越 高 (目前 已达 到 欧 对 Ⅲ、 Ⅳ等 ) 欧 。发 动机 做 为汽 车 的核 心 动 力 部 件 对 其 性能要 求也 随之提 高 。气 缸盖做 为发 动机 的主要零 件 之一 , 气 门座圈孔 和导 管孔 的加 工是关 键工 序 , 圈 其 座 锥面对 导 管 孑 的 跳 动 已 由 以前 的 00 m 提 高 到 L .5 m

要: 阐述 了用数控 组合机 床枪铰 气 缸盖组 件的气 门导 管孔及座 圈孔 的工 艺方案 , 并对 机床关键 部件 的结 构 及功 能做 了介绍 。该机床 的设 计及 应用 。 决 了气 缸盖 / T中的关键 工序 气 门座 圈面及 导管 孔的 解 J i l
加工精 度 问题 。
关 键词 : 控组 合机床 数
i o tp o e s i l e a S ma h n n . mp r r c s n Cy i r He d’ c i i g nd Ke ywo d r s:Co i ai n mb n t CNC o Ma h n c i e; F n s i g Tu n n o l e e t S ra e; Bo n n Re mi g i ih n r i g f Vav S a u f c i r gad a n Vav le Gu d i e;Ma h n n c r c c i i g Ac u a y
本文所 介绍 的 D M 0 K 09机 床 就是 根据 用 户 的要 求 , 吸
收借鉴国内外机床的技术特点设计的。它关键 的技术

柴油机缸盖导管座圈底孔精加工工艺分析及编程

柴油机缸盖导管座圈底孔精加工工艺分析及编程

柴油机缸盖导管座圈底孔精加工工艺分析及编程发布时间:2021-09-03T08:16:55.914Z 来源:《科学与技术》2021年第13期作者:李波、姚庆君[导读] 缸盖是柴油发动机的重要结构组件,用来封闭气缸并构成燃烧室?,是缸盖中李波、姚庆君中国重汽集团济南发动机公司250220摘要:缸盖是柴油发动机的重要结构组件,用来封闭气缸并构成燃烧室?,是缸盖中最重要的部位,如果加工尺寸超差,就会造成缸盖报废。

本文主要针对导管座圈的加工工艺进行了详细分析,包括图纸分析、加工路线、刀具的选择、夹具的选择等。

关键词:工艺分析一、缸盖导管座圈底孔的概述缸盖导管座圈是由进气门座圈底孔和排气门座圈底孔、导管底孔组成。

主要特点是导管在加工时,为了保证加工精度,尽可能选择一次性装夹,尽可能选择较好的铰刀和刀片。

二、工艺结构的分析2.1零件图样的分析从图一可以看出主要分为IN和EX组成。

基准原点为T1、T3孔。

2.2加工方案的编制根据要求,进行了仔细的分析:首先确认加工方法,其次选择稳定的刀具和设备、夹具,尽可能提高生产效率。

其次安排的工艺路线是钻导管底孔→精铰导管底孔→精镗进气门座圈底孔→精镗排气门座圈底孔。

三、零件准备加工分析3.1机床的选择根据从座圈导管底孔的结构形状和精度以及加工的难易程度等条件来选择设备,为了提高生产效率,因此选择双工作台卧式加工中心MAR-500。

3.2夹具的选择选择夹具前,首先确认单件、多品种、小批量、大批量生产?。

如大批量生产需要专用夹具,则小批量需要组合夹具。

在工件定位方面为了保证工件的加工精度和生产效率,选用一面两销、双件液压自动加紧专用夹具。

3.3刀具的选择序号刀具号刀具名称刀具材质加工内容转速进给1 T01 Φ15.5钻头硬质合金钻导管底孔 S1600 F3002 T02 Φ16单刃铰刀涂层合金精铰导管底孔 S1500 F3003 T03 Φ56精镗刀 CBN刀片精镗进气门座圈孔 S1200 F1204 T04 Φ56精镗刀 CBN刀片精镗排气门座圈孔 S1200 F120四、重点及难点的加工分析为了保证压装座圈后座圈与座圈底孔之间无间隙,如果控制座圈底孔台阶小平面的倾斜度在±0.03mm左右,则会造成后序压装有间隙,影响发动机的性能。

发动机机体和气缸盖加工生产线装备先进技术及应用

发动机机体和气缸盖加工生产线装备先进技术及应用

1 序言机体、气缸盖是发动机的核心零部件,其生产线装备投资大、周期长,设备选择要兼顾产品加工质量、生产效率和运维成本。

先进技术的应用是提高机体、气缸盖加工质量和效率,降低生产线运维成本的关键因素[1,2]。

下面介绍发动机机体、气缸盖生产线装备选择总体原则,重点阐述机体缸孔、主轴承孔,气缸盖燃烧室面、导管座圈孔、凸轮轴孔加工装备先进技术及应用,以及机体、气缸盖生产线辅助装备关键技术及应用。

2 生产线装备选择总体原则早期的发动机机体、气缸盖加工生产线,以组合机床、组合机床自动线为主。

例如,某型号发动机机体加工生产线,主要由12段组合机床自动线组成;气缸盖加工生产线由7段组合机床自动线组成。

组合机床自动线具有节拍短、效率高和成本低的优点,但加工内容固定,无法适应当前产品改进甚至更新换代速度越来越快的实际需求[3]。

现在规划机体、气缸盖加工生产线,装备多采用加工中心+专用机床模式,其中加工中心占比应达到60%以上,既能实现柔性化生产,基本满足产品改进及更新换代需求,又能保证机体、气缸盖关键加工部位质量及其稳定性。

例如,某型号发动机机体生产线主要由50多台加工设备组成,其中加工中心30多台,专用机床10多台,加工中心占比71%;气缸盖加工生产线主要由40多台设备组成,其中加工中心近30台,专用机床10多台,加工中心占比73%。

3 发动机机体加工装备先进技术及其应用重点介绍发动机机体加工生产线专用机床先进技术。

机体加工专用机床主要用于部分粗加工,以及缸孔、主轴承孔精加工。

3.1 机体粗加工装备机体部分粗加工工序可采用转台式多动力头技术及应用这种技术的专用机床,可在一台机床上完成多个部位加工。

例如:采用5个动力头转台式专用机床,配合工件夹具伺服滑台沿X轴移动,可在1台设备上、1个整线循环节拍内完成粗镗、半精镗机体主轴承孔,铣主轴承孔两侧开档面,铣卡瓦槽,钻斜油孔等多个加工内容,设备加工效率高、投入成本低且占地面积小,利于整线设备布局。

缸盖气门阀座和导管孔的加工技术

缸盖气门阀座和导管孔的加工技术

缸盖气门阀座和导管孔的加工技术缸盖是内燃机的重要部件,它的加工精度直接影响到发动机的工作性能。

发动机工作时,由于可燃气体是在缸盖燃烧室压缩后进行点燃,致使气门阀座承受很高的热负荷和机械负荷。

这既要求阀座有很高的耐磨性,还要有很好的密封性。

如果阀杆工作时中心发生偏移除了会导致有害的热传导和阀杆及导管孔的很快磨损外,还会造成耗油量的增加。

因此,对气门阀座和导管孔的加工精度提出了很高的要求,特别是对气门阀座工作锥面与导管孔的相互间的同轴度规定了很严的公差。

对于汽油发动机,同轴度允差规定为0.015-0.025mm,而对于柴油机则仅为0.01-0.015mm (在燃烧室中,柴油可燃气体的压缩比要比汽油大2-2.5倍)。

在大批量生产中,要稳定的保持这样的公差,除需要优化加工工艺外,定位基准的选择,专用刀具和精镗头的合理结构及其精度均具有重要的意义。

气门阀座和导管孔的加工是缸盖加工的关键技术。

长期以来,国内外许多组合机床和刀具制造厂,如大连组合机床研究所、Ex-Cell-O、Alfing、Grob、Hüler Hille、Ernst Krause & Co等机床厂和Komet、Plansee、Beck、Mapal等刀具厂都十分重视这类技术设备及专用刀具的开发。

近几年来,特别是在专用刀具开发方面取得了长足进步,这对提高加工精度、刀具耐用度和加工效率起着积极作用。

气门阀座和导管孔的底孔加工气门阀座和导管孔的底孔精度是直接影响气门阀座和导管孔终加工精度的重要因素。

因为底孔的同轴度误差(一般应低于0.02-0.05mm)会造成气门阀座和导管孔精加工余量的分配不均,从而影响到终加工精度。

为保证阀座和导管孔底孔的同轴度公差,许多厂家采用专用复合刀具,并分钻扩、半精镗、和精镗三道工序进行加工。

在精镗时,为增强细长镗杆的刚性,大多数采用硬质合金镗杆(图1),但也有采用背导向支承的方式(图2)。

由于硬质合金的弹性模数(E=500000N/mm ²-630000N/mm²)比钢(E=200000N/mm²)约大3倍,因此,选用硬质合金制作的镗杆可获得较好的刚性(R=3EI/L³)。

一种气缸盖气门导管孔加工工艺

一种气缸盖气门导管孔加工工艺

气缸盖 的机械加 工工艺水平随着 内燃机 的发 展而 日趋完善 ,工艺方法 、手段也在不断更新 。合 理的加工工艺方案需要对零件技术要求和工序特点 进行认真论证 ,合理配置 ,更需结合实际、整线通
镗床主轴需要偏离的距离 X,由于气缸盖只作水平 艺选择提供了借鉴 。 旋转 ,因此机床的另一个坐标偏移值不用测量 ;最 【 参考文献】 后 ,按距 离 移动 主轴 ,使 主轴 对正旋转后 的导 『 1 1 赵长 明, 杨 万菊. 数控加工工艺与设备【 M 】 . 北京 : 高等教 管孔 中心进行加工。加工进 、排气气 门导管孑 L 时应 育出版社, 2 0 0 3 . 分别旋转定位。计算机作图示意见图 2 。
2 . 2 . 2 导 管底 孔 的加工 方 法
【 2 】 李益 民. 机 械制造工艺设计 简明手册[ M】 . 北京: 机械工
、 I 出 版社 。 1 9 9 9 .
第 5期
黄丽云 :一种气 缸盖气门导管 孔加 工工艺
・ 2 7・
目前 在气缸盖批 量加工生产线 上采用 的是复 合刀具 ,即定制专用刀具 ,分钻 、扩 、精镗三道工 序来进行加工。这种加工方法很好地保证 了两孔 的
同轴度要求 ,而且效率高 ,适用于批量生产 。
管 旋 孔 转 中 前 心 的 线 导 \ 一
此型号 气 缸盖 具有 以下特 点 : 气 门导管孔 与座圈轴线与气 缸盖平面不垂

床工作台面平行 ,然后旋转工作台面 ,使镗床主轴
对正气门导管孔与座圈轴线后进行加工。选用此方
法的原因在于 :镗床回转半径大,刀具长度与主轴
行程有限 ,无法将气缸盖固定在回转中心上加工。 具体 的定位过 程是 :选择气 缸盖 中心及 已加 盘考虑 ,最终才能取得最佳效果 。 此气 缸 盖 为 新 研 内燃 机 试 制 零 件 ,为 提 高研 工 的气 缸 盖平 面 为基 准 ,先 找正 气缸 盖 中心 点 ,坐 标清零 ;再旋转镗床工作 台 4 。 ,测量 出气缸盖中 制速度 ,同时降低生产成本 ,在参考传统的加工工 心点的偏移值 ( 口 ,b );通过计算机作 图测量 出气 艺思路的基础上 ,针对气门斜置 、气 门导管孔细而 缸盖 中心线和导管孔轴线旋转前后的位置 ,测量 出 长等特点对定位方式等进行 了针对性 的改变 ,从而 旋转后导管轴线与旋转前气缸盖 中心线的距离 ,即 很好地解决 了遇到的问题 ,为今后其它类似项 目工

柴油机气缸盖精密加工技术研究及应用

柴油机气缸盖精密加工技术研究及应用
自润滑 性 、 门 座 圈密 封 锥 面有 很 高 的 耐磨 和密 封 性 , 气 从设 计精 度上 提 出了更 高 的尺寸 与形 位要 求 。因此 , 气 门座 圈和气 门导 管 的 加工 精 度 对 柴油 机 的性 能 影 响 非
常大 , 工精度 的好 坏直 接影 响柴 油机 的工 作状 态 和 性 加
在工艺试验验证的基础上 , 突破 了气 缸 盖 精 密 加 工 的关 键 技 术 , 现 了 气 缸 盖 在 批 量 生 产 加 工 中 高 精 度 加 工 的 要 实
求。
关键词
工 艺 方 案 ; 位 基 准 ;复合 刀具 ; 夹 系 统 定 装
文 献标 志码 : A
中图 分 类 号 : 4 3 2 TK 1 .
某 型 号柴 油机 的气 缸盖 属 于块 状 式 ( 缸 一盖 ) 多 结
动以及 低 的表 面粗 糙度 , 且加 工工 步较 多 , 本大 、 率 成 效 低 。为 此针对 气 门 导管 孔 与 气 门座 圈锥 面 的精 密 加 工 进 行技 术研究 具 有重要 意义 。
构 形式 , 是柴 油 机 的关 键 件 之 一 。柴 油 机 工 作 过程 中 , 气 门不 断开启 和关 闭 , 气 门导管 间往 复运 动 并 不断 地 在 冲击气 门座 圈 , 因而气 门 、 门导 管 、 门座 圈三者 是 柴 气 气 油 机 中工作条 件 十分恶 劣 的摩 擦 副之 一 , 门 门导 管 孔 与 气 门座 圈 锥 面
设计 示 意 图如 图 1所示 。从设 计精 度 上分 析 , 管孔 直 导
很 高 的冲击 负荷 和炽热 燃气 的高 速 冲击 , 使 气 门座 圈 致
承 受很 高 的热负荷 和机 械负荷 。由 于气 门 、 门导 管 与 气 气 门座 圈长期 处 于 6 0 0 ℃~10 0 的高 温状 态 , 质 燃 0 ℃ 硬

气缸盖导管孔和阀座锥面加工技术探讨

气缸盖导管孔和阀座锥面加工技术探讨
东风轻型发动机有限公司 Dong Feng Light Engine Co., Ltd.
2.ZD30气缸盖阀座锥面和导管孔的工艺要 求和所用的设备简述
进气阀座锥面和导孔的加工工艺要求
图1-(1)
东风轻型发动机有限公司
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2. 气缸盖阀座锥面和导管孔的技术要求和所用 的设备简述
排气阀座锥面和导管孔的加工工艺要求
图1-(2)
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2. 气缸盖阀座锥面和导管孔的技术要求和所用 的设备简述
2.2几种柴油机气缸盖导管孔和阀座锥面关键技 术要求的对比见下表:
机型 技术要求
ZD30 0.15 0.03
DCI11 0.15 0.04
2.3 ZD30气缸盖导管孔、阀座锥面及其底孔的 加工工艺流程简述: 精加工阀座底孔和导管底孔→液氮冷冻压阀座 +常温状态压导管→阀座锥面与导管孔的精加 工(锪阀座锥面→精车阀座锥面→枪铰导管 孔)。
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ZD30气缸盖阀座锥面和导管孔的工艺要 求和所用的设备简述
2.ZD30气缸盖阀座锥面和导管孔的工艺要 求和所用的设备简述
图2
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2.ZD30气缸盖阀座锥面和导管孔的工艺要 求和所用的设备简述
2.5设备的特点: 2.5.1加工效率高,适用于大批量生产。经计算,采用本专机的节拍为 3.16分钟/件,而采用卧式加工中心为5.44分钟/件。大大节约了加工时 间。 2.5.2该专机可用采用枪铰导管孔、锪车阀座锥面的方式,而采用卧式 专用加工中心,必须选择MAPAL专用刀具的来实现枪铰导管孔、锪阀 座锥面的方式。相比而言,对大批量生产质量稳定性加工中心有劣势, 单件刀具成本高。 2.5.3该专机采用的为固定式的夹具方式。而一般的通用类卧式加工中 心采用附带A轴转台的活动式夹具方式,工序质量稳定性较差。 2.5.4设备具有品质管理功能、专门的品质检查工位、刀具管理功能等 方式。卧式加工中心仅有其刀具管理功能中的部分功能。 2.5.5其4ST\5ST采用FANUC 18i的数控系统,结合多个伺服电机,实现 枪铰转速、锪车阀座锥面的转速,多个进给速度的可调整,实现了工 艺参数调整和修改简单。 2.3.6该专机采用独立的冷却系统,枪铰导管孔的加工对系统的流量、 压力、过滤精度、不同种类切屑的分离的独特要求得到很好的实现。 并且枪铰加工对切削液浓度的特殊要求易实施

新型工艺在QD32发动机缸盖座圈和导管孔加工中的应用

新型工艺在QD32发动机缸盖座圈和导管孔加工中的应用

新型工艺在QD32发动机缸盖座圈和导管孔加工中的应用孙景新;杨继光【摘要】QD32发动机缸盖气门座圈、导管孔加工原选用BECK整体进口刀具,后采用国产铰刀分体加工.对两种刀具对比分析,论证新型工艺在座圈、导管加工中的优越性,在保证产品精度的前提下,新型工艺刀具在性价比、可靠性以及与柔性生产线相结合方面更具优势.【期刊名称】《工业技术与职业教育》【年(卷),期】2017(015)002【总页数】4页(P7-9,33)【关键词】BECK刀具;气门座圈;导管孔;可靠性;性价比【作者】孙景新;杨继光【作者单位】东风朝阳朝柴动力有限公司,辽宁朝阳122000;朝阳工程技术学校,辽宁朝阳122000【正文语种】中文【中图分类】U263.14众所周知,发动机是汽车的心脏,缸盖是发动机的重要部件。

发动机工作时,可燃气体在缸盖燃烧室压缩后点燃,座圈承受着很高的热负荷和机械负荷。

座圈必须拥有很高的耐磨性和密封性,才能保证发动机具备良好的性能,若是气门在工作时发生中心偏移,不但会导致有害的热传导、气门及导管孔的快速磨损,而且还会造成耗油量增加[1]。

这就要求企业在进行缸盖座圈和导管孔的加工时,要保证其较高的加工精度。

对于企业而言,在保证产品精度的前提下,如何在性价比、可靠性等方面加以提高改进,是企业发展的重中之重。

因此,东风朝阳朝柴动力有限公司(以下简称公司)在充分借鉴和吸收许多国际国内同行成功经验的基础上,为了更好地与公司柔性加工生产线相结合,从而达到产品质量和加工效率更好平衡的效果,决定采用国产铰刀分体加工替代原选用的BECK整体进口刀具。

通过对两种刀具对比分析,论证新型工艺在QD32发动机缸盖气门座圈、导管孔加工中的优越性。

1.1 德国BECK刀具的优点公司QD32缸盖座圈、导管孔加工刀具最早选用的是德国BECK刀具,使用和调整中具有以下特点:1)采用整体加工方式,即座圈、导管精加工由整体复合刀具完成,刀具前后连接为一体结构,加强了刀具刚性;2)加工精度高,导管孔和座圈为单刃切削,提高了孔系加工质量。

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2 “ 立式 ] n-
用 及 实现
21 B c . e k复合刀具的质量解决方案
0 1/ m 的 自身精度及 导管孔 与座 圈孔 中 0 4m 的同 . 90) m 0 . m 0 轴度要 求。因为只有这样 , 才能保证气 门装配后气门的灵活运 动 、 门杆部 与导管孔之间合适 的润 滑油隙 , 气 以及气 门闭合后 与座圈间的密封性 , 从而满足气 门在 恶劣环境 下的工作条件 , 保证发动机 性能的正 常发挥 。 以导 管孔 系的加工 , 所 成为气缸 盖加工 中最为重要且最难 于实现的部分 。其孔 系加工 的常规
作者简介 : 席瑞生(94 )男 , 17一 , 河南孟州人 , 工程师 , 大学本科学历 , 主要 从事内燃机的制造工作 。
16 6
《 装备制造技术)0 0年第 2 ) 1 2 期
般 的镗一 铰工艺加工后 , 能保证导管孔 的 自身精度 , 法 只 而无
保证 导管 孑 与座圈孔 O0 l 的 同轴度要求 。 AP L枪铰 L .4I l T n M A 得到有效 保障 ; 刀片完 全切入后 , 刀体上 的导 向条有效支撑 其 在 已加 工过 的导管 孔 内, 克服 了一般镗一 铰工 艺的加工弊端 , 有效保证 了导管孔系 的加工 质量 。
Eq i me t u p n Ma u a t n e h oo y No2, 0 0 n fer g T c n lg . 2 1 i
气缸盖导 管孑 系加 工的新 思路及 应用 L
席 瑞生
‘一拖( 洛阳) 动力机械有限公司 , 河南 洛阳 4 10 7) 70 4
摘 要 : 出气缸盖导 管孔 系加 工的新 思路 , 提 实现 了柔性化 生产, 降低 了投 资风险 ; 进一步 实现加 工刀具 国产化 , 降低 了加工成本 。
后 , 刀体上 的导 向条 支撑 在已加工过 的导 管孔 内, 其 同时冷却
液通过位于刀体 内部的 内冷孔一方 面对 刀片进行冷却 ,一方
面将铁屑 向刀头前 方冲 出。导管孔切 削完成后 ,主轴 转速降 低 , 圈切 削刀片参 与切削。这样不仅保证了气 门导管孔 的 自 座 身精度 , 同时也保 证了导管孔与座圈孔较高 的同轴度要求 。而
孔系的加 工 , 采用 了与传统 的枪 铰专机不同 的“ 式加工 中心 立
+ ek B c 复合刀具” 的加工方法 , 实现了柔 性化生产 , 在保证质量 及生产纲领 的前 提下 , 省了 1 0 节 0多万元 的投资 , 8 收到 了较 好 的经济效益 ; 特别 在后续工作 中进一 步成 功实现 B c ek刀具 国产化后 ,加工成本继续 降低 ( 与枪 铰专机刀具消耗基本持 平 )为 国内气缸盖导 管孔 系的加工开辟 了新 的思路 , , 探索 了
MA A P L在最小达 5 n导管孔可调枪 铰刀的稳定 的导 管 . ml 5
孔加工质量保证下 , 成为气缸盖导管孔系加工刀具 的代名词 。
图 1 Yl 2 0 'R 1 5气 缸 盖导 管 孔 系 尺 寸 图 '
其加工难点在于 :长径 比达 74的气 门导管孔 I
(5+ 9 .
收 稿 日期 :09 1- 5 20 — 1 2
导管 ( 加工 ) 未 压入气缸 盖后 , 距缸 盖底 面 ( 定位 面 ) 3 约 7
a 见 rm( 图 2 , )而 95m . m刀具 的刚性较差 ; 另外在 ̄ - 前导 Jr n"
管 的内外径 同轴度 常在 O1 O1 . .5 mm之间 , 这样 就造成一
解决方案如下 。
11 复 合 镗— 铰 的 加 工 工 艺 .
盖生产线 , 2 0 于 0 4年 5月通 线调 试成功 以来 , 2 0 至 06年年 底 已累计加工 出 36万余 台。 . 作为气缸盖加工 中最为重要的导管
20 0 2年在 Y R 15柴 油机试 制时 ,采用 此加工 工艺 进 T 20
关键词 : 气缸 盖; 导管孔 系; 工 ; 加 刀具 国产化 中图分类号 : H1 5 T 6 文献标识码 : B
文章编号: 6 2 5 5 ( 0 0 0 - 1 6 0 1 7 — 4 X 2 1 )2 0 6 — 3

拖 ( 阳) 洛 动力机械有 限公司 Y R15系列柴油机气 缸 T 0
由 于气 缸 盖 导 管 孔 系 的加 工 难 度 极 大 ,一 般 的镗 — 铰 工
条成功的途径。
1 工艺 分析 及 常规解 决方 案
Y R 15 T 2 0 气缸盖导管孔系相关尺寸要求如图 1 所示。
艺结合 国产刀具又无法适应 大批 量生产要求 ,所以近年来 国 内知名 的柴油机厂家 , 在安排气 缸盖导管孔系 的加工 方案时 , 无 一例外地采 用 了进 口专机 与 MA A P L枪 铰刀具相 结合 的工 艺 方法 。其加 工原理是 : A A M P L枪 铰刀刀 体上沿 径 向布 置 3

行。 复合镗刀 由成都量具刃具公司制造 , 镗杆直径 8mm, 刀
片 尺 寸 不 可 调 , 艺 要 求 镗 后 尺 寸 为 ( 工 9+02, O1 rn . + . )m ;
铰刀设计为前铰 后挤结构 , 焊接硬质合金 刀片。实际应用 中 ,
导管孔加工 的尽 管采用 了镗削 , 由于刀 杆太细 , 但 工件 同轴度 要求仍得不 到有 效保障 ; 同时铰挤刀在 实践 中转速过低 , 不能 保证加工后 导管内孔 的粗糙度要 求 ; 刀片耐用度又极差 , 故其 整体不能适应大批量 生产 的要求 。 12 “ . 专机 +MA AL枪铰 刀” P 相结合 的加 工工 艺
个 硬 质 合 金 导 向条 ( 度 与 要 加 工 的 导 管 孔 长 度 相 当 , 径 是 长 直
要 加工导管孔直径的下差 )枪铰刀片一般调整 比导条高 3 , ~8 m; 铰刀与专机配合使用 , 枪 并且在专用 导套内可轴 向伸缩 。 在枪铰刀初始接触 工件时 ,其刀头 刚刚伸 出,刀片 完全切入
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