锑玛成功案例之气门导管、气门座圈组合式精加工刀具

一、介绍

       发动机工作时，气门不断开启和关闭，气门、气门导管与气门座圈长期处于300℃ —800℃的高温状态，硬质燃烧产物、积碳、高温腐蚀和零件变形，造成气门导管与气门座圈密封锥面的磨损和烧蚀，致使气门密封不严，燃烧室气密性受到破坏，排气温度上升，发动机功率下降。这就要求气门导管有良好的自润滑性、气门座圈密封锥面有很高的耐磨和密封性。如果气门导管孔位置度超差，气门阀杆工作中心发生偏移，会导致有害的热传导和气门阀杆及导管孔的快速磨损，还会造成耗油的增加。所以气门座圈和气门导管孔的加工是整个气缸盖机械加工的关键技术工艺，它直接影响了发动机的工作性能与寿命。

图示一  气缸盖 - 气门导管、气门座圈

       锑玛工具一直致力于高难度切削刀具的研发与制造，不仅提高了刀具的加工效率及使用寿命，而且大大的降低零件报废风险，同时也为此类的加工方案提供优化的工艺及的整体方案。

图示二  局部详图

二、零件信息及客户的要求

被加工零件：气缸盖 - 气门导管、气门座圈

被加工材料：HT300

加工机床设备：卧式加工中心

冷却方式：内冷乳化液

加工部位：Φ14气门导管安装孔+Φ37.8座圈孔

寿命要求：200件

图示三  被加工零件图纸

三、零件加工难点的描述

1.本次加工要求导管安装孔和座圈孔一次加工完成，并且要求气门座圈工作密封面对导管孔的跳动≤0.03mm，这个要求非常高。并且因为本次加工用的刀具是由整体硬质合金铰刀，装配在刀片式刀体上面，然后一起进行加工，所以要求硬质合金铰刀本身的制作一致性，以及硬质合金铰刀与刀片式刀体的装配精度都非常高。

2.导管安装孔的精度要求，实际客户现场检测验收的合格标准是加严的，孔径公差范围为0.018mm以内，圆柱度0.008mm以内，超差了就会换刀，所以对于组合式的硬质合金铰刀来说，这一要求非常严格。

3.客户原来使用的是进口刀具，由于刀具的非标特殊性，制作周期非常长，以及价格非常高，导致此孔的单件成本极高，需要帮助客户解决交期和单件成本问题。

四、锑玛优化刀具

图示四  锑玛组装刀具

 设计特点：

1.为了保证客户对于导管孔的精度要求，整体硬质合金铰刀在正常刃带后方再次做了支撑刃带，用于保证加工时的稳定性。

2.为了保证支撑刃带在加工时的可靠性，在此部位增加了侧冷却孔。

3.为了保证客户对气门座圈工作密封面对导管孔的跳动≤0.03mm的这一要求，制作时，严格要求整体硬质合金铰刀组装到刀体上时的跳动控制在0.003mm以内。

4.刀具组装后，整体的悬伸较长，为了防止前端的硬质合金铰刀的切削刃口出现不稳定的情况，对切削刃口做了特殊处理，加强刃口抗冲击性能，保证刀具加工时的稳定性。

五、终测试结果

图示五  锑玛硬质合金铰刀

锑玛切削参数

☑ 刀具直径：整体硬质合金直径为Φ14，刀片处组装后直径为Φ37.8

☑ 转速：1500r/min

☑ 进给：600mm/min

☑ 原进口刀具寿命：200件（交期长、价格昂贵、寿命不稳定）

☑ 锑玛刀具寿命：250件（交期短、价格低、寿命稳定）