缸盖气门导管座圈的加工及改进 思想，就是解决在汽缸盖加工中常常发生的问题 关键词：导管座圈加工；同轴度及跳动量；刀具成本 汽车发动机缸盖是整台发动机中的重要零部件之一，而缸盖的气门座圈密封面和导管孔加工是缸盖加工的关键工序气门座圈的密封性干脆影响发动机的做功效率及动力输出 缸盖的座圈和导管均为粉末冶金压制烧结而成，具有较高的硬度和材料密度，是整台发动机的材料中耐冲击、耐磨性最好的材料加工时有肯定的难度，对刀具的要求和加工设备的精度、刚性等要求都特别高在实际应用中，由于切削状况困难，在加工过程中发生多种问题因此对刀具改进和工艺改进的指导思想，就是为了解决在L46发动机的缸盖加工中发生的问题： （1）座圈密封面对导管孔的跳动量达不到工艺要求； （2）座圈刀片易出现爆口，刀具成本上升； （3）刀具耐用度低； 为此，就针对这些问题进行了分析和作了一些改进 1缸盖座圈及导管加工的工艺简介 L46缸盖座圈及导管的加工是采纳GROB公司供应的BZ500型CNC加工中心刀具是选用了Mapal精密刀具公司的刚性组合刀具工艺上分二各工步来完成座圈和导管的精加工 （1）先用Ø 7.9×Ø 8.002的阶梯先导刀具进行导管孔的预加工； （2）再用Ø 8.01的（PCD）铰刀和（CBN）精密镗铰刀的组合刀具一次成形，加工完成导管孔和座圈孔的加工。
精密镗铰刀和镗刀一样，采纳单刀刃切削其基本原理是利用支撑导条来汲取切削产生的阻力和振动其独特的结构，超精密的内孔精度，优异的表面粗糙度及高经济效益，已被汽车工业广泛采纳如下图1所示： 工步1，采纳先导刀具加工一段长度12mm的预加工孔，是考虑到后工序的导管孔Ø 8.01铰刀自身刚性较差，为消退前工序所加工的（导管底孔、导管压装）位置度误差，采纳先导刀具加工一段长度12mm的预加工孔，帮助工步2的导管孔Ø 8.01 PCD铰刀找准进刀起始位置 工步2，对导管孔和座圈密封面采纳一把复合刀具一次加工完成，是考虑到工艺上气门座圈相对于导管孔轴心线的同轴度要求，以及机床加工节拍等因素 2座圈及导管加工加工中存在的主要问题及问题解决 2.1座圈密封面对导管孔跳动问题 2.1.1问题的出现 我们在GROB公司预验收机床时，Mapal公司制造的这一复合型刚性刀具，加工座圈和导管时就出现难以满意座圈对导管的跳动量Ø 0.035mm的要求在试切工件101件，作实力预验收时，对气门导管座圈的跳动量进行101%的测量但测量值经过统计分析机床实力非但达不到CPK ≥1.67（机床验收最低标准）的要求，而且还有许多工件的跳动量超过0.035，合格率只有87% 左右。
为了解决此难题，GROB机床公司和Mapal刀具公司的有关技术人员共同做了多项工作：重新探讨加工工艺；座圈压装前的底孔与导管底孔的同轴度测量；导管外径与内孔的跳动量测量；甚至增加了座圈支承壁厚强度，再进行座圈与导管的加工，跳动还是不能满意要求等等 2.1.2 问题产生的可能缘由 2.1.2.1非问题缘由 人：因为人在这里只是做上下料的工作，对工件的夹紧放松不起任何协助作用，因此人对加工不产生干脆影响 冷却液：机床采纳湿式加工，因此切削液混合比为1：9的乳化液并且达到未加水前切削液本身含有55% 以上的矿物油成份刀具内冷的流量值和压力值均达设计要求 2.1.2.2可能的干脆缘由 机床：机床的切削参数相宜刀具材料转速3000r/min，进给量铰刀/座圈镗刀=0.36/0.04（毫米/转）机床的夹具设计支承点与夹紧点基本上在同一位置，无大变形的因素产生，基本不会产生大的变形量经过试验，夹具放松前后的座圈跳动量基本一样，可解除夹具缘由 工艺：加工座圈导管分两次加工，先用先导刀加工深12mm，因先导刀刀杆短且刚性较好，这样基本上确定了导管孔口的起始处同主轴的位置度再运用6刃PCD铰刀和Mapal座圈镗刀复合刀具一次加工完成，工艺上应当说是可行的。
2.1.3根本缘由的确定 2.1.3.1分析缸盖零件总成 （1）座圈和导管压入缸盖后，零件存在内应力，但应力不大，可以忽视不计 （2）导管和座圈压装前的底孔的同轴度，图纸要求为0.20mm实际测量≤0.05mm；导管的外径与导管轴心线的跳动量图纸为0.18mm实测≤0.04mm （3）座圈和导管压装后的位置度，假如上面的两档实测值0.05和0.04最大尺寸均在一方，那么导管位置度与机床主轴相差0.09mm这是值得留意的问题 2.1.3.2分析刀具 a. 刀具的动平衡没问题---刀具经过试切，分析记录数据OK； b. 修磨状况---刀片、铰刀符合刀具修磨图要求； c. 刀片材料---相宜加工导管和座圈粉末冶金的材料PCD和CBN； d. 刀具角度---重点分析对象，可能是跳动量问题干脆的根本缘由 2.2 座圈刀具耐用度问题 L46缸盖线在经过SOP半年时间的试生产，发觉在整条缸盖生产线，加工座圈、导管的刀具成本费用最大，刀具更换也最为频繁假如能够提高座圈、导管加工刀具的耐用度，那么缸盖生产的刀具费用也就明显下降同时，换刀的频次和时间削减，也相应的提高了工位设备开动率。
为此，在相关人员的帮助支持和Mapal公司的协作下，我做了以下改进 2.2.1 改进前的导管座圈加工工艺和座圈镗刀成本 在原先的工艺设计中，考虑到机床加工节拍等因素，对座圈密封面加工采纳一把刀具来完成这种工艺国外也常应用，它也能在加工肯定数量范围内满意其座圈密封面的加工要求，但一旦刀片严峻损坏或出现小爆口，满意不了座圈的最终加工那么刀具就不能再像粗加工刀片一样运用下去，需重新调换新刀片得出全新的CBN座圈刀片正常状况下的耐用度是180～200件缸盖 而重新修磨的刀片后只能加工150件左右缸盖 以排气座圈加工为例：加工排气座圈需用三种刀片：18°、46°、65°；一旦其中一片严峻磨损需调换，那么组合刀具其余刀片也需一起调换每片CBN刀片折合人民币1575.435元一把刀片正常磨损后可修磨2～3次，每次修磨费145.00元，由此可知每件缸盖排气座圈加工的刀具成本为： （3片×1575元/片+145元/次×3次）÷（180件+130件/次×3次）=9.053元/件 而且，这只是座圈刀具正常磨损刀具成本，假如遇到刀片爆口、崩刃等状况，那么刀具成本更高所以，在解决了跳动的前提下，提高刀具的耐用度又是新的课题。
2.2.2 增加座圈粗加工工艺，提高座圈刀具耐用度 由座圈材料标准可知，座圈密封面的加工有肯定难度由于座圈的粗精加工均在同一把刀具上完成，所以对刀片的要求很高当座圈刀片作为粗加工刀片时，加工余量对粗加工来说是必需切削完成的工作 3结语 综上所述：在缸盖的座圈及导管加工中，其跳动量问题和刀具成本这两大难题的解决思路，即采纳合理的、优化的加工工艺，选择高精度的设备，再选取各种有利条件，舍弃不利因素，使其跳动量完全能达到工艺的要求，加工刀具的成本也可限制在最小范围内从而不断提高缸盖零件的产品质量，达到精益生产的最终目的 参考文献： [1] 李惠朝，王巧.气缸盖气门座圈坡口锥面及导管内孔加工[J].金属加工： 冷加工.2022（21）：34-36. [2] 关颖.发动机气缸盖气门孔系加工方法的改进[J].煤炭技术.2022（3）：24-25. [3] 李明，王正金.缸盖气门导管加工刀具的改进[J].工具技术.2022（3）：57-59. 第7页 共7页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页第 7 页 共 7 页。