【正文】 [12，13] 。這些新技術(shù)不僅有效延長(zhǎng)氣門的使用壽命，而且能增強(qiáng)氣門的安全性能。同時(shí)，也使用Ni基的耐熱合金，向低成本的低質(zhì)材料方向發(fā)展，即減少Co含量和含Ni量的替代材料發(fā)展。輕量化和適應(yīng)高溫化：輕量化是汽車發(fā)展的一個(gè)重要方向。國(guó)外采用高精度磨床，金剛滾輪修整砂輪解決了鎖夾槽加工難問(wèn)題［10,11］。由于焊機(jī)工位多，使得加工預(yù)熱、熔化、焊接、保溫冷卻等過(guò)程分配得更加合理和協(xié)調(diào)，不僅堆焊質(zhì)量好，而且生產(chǎn)效率高。　國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 國(guó)外研究現(xiàn)狀氣門的毛坯制造問(wèn)題，目前，國(guó)外先進(jìn)工業(yè)國(guó)如美、德、日等國(guó)在生產(chǎn)氣門毛坯大都以“熱擠壓”法為主，而且國(guó)外正研究用低密度或較輕的材料制造氣門，如鈦合金、陶瓷及工程聚合物、高強(qiáng)度鋁合金等。故氣門的設(shè)計(jì)需考慮其耐腐蝕性、耐熱性以及耐磨性和密封性，在保證足夠的強(qiáng)度和剛度的條件下要求具有最小的質(zhì)量[6,7]。進(jìn)氣量越大，發(fā)動(dòng)機(jī)的有效功率和轉(zhuǎn)矩越大。氣門關(guān)閉不嚴(yán)的原因：氣門座磨損及偏磨，氣門桿嚴(yán)重的積碳，氣門間隙調(diào)整不合理；造成的危害：嚴(yán)重漏氣，氣缸的壓縮力不夠，發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降，經(jīng)濟(jì)效益變差，不能很好啟動(dòng)；工作時(shí)氣門發(fā)響的原因：氣門與氣門座之間間隙太大,氣門與氣門導(dǎo)管之間的配合間隙大,座圈的脫落；造成的危害：產(chǎn)生噪聲。氣門是發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)中氣門組中的一個(gè)關(guān)鍵零部件。發(fā)動(dòng)機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的功用：按照發(fā)動(dòng)機(jī)每一氣缸內(nèi)所進(jìn)行的工作循環(huán)或發(fā)火次序的要求，定時(shí)開(kāi)啟和關(guān)閉個(gè)氣缸的進(jìn)、排氣門，使新鮮可燃混合氣或空氣（柴油機(jī)）得以及時(shí)進(jìn)入氣缸，廢氣得以及時(shí)從氣缸排出。氣門與氣門導(dǎo)管、氣門座、汽門彈簧共同組成工作氣門組。因此，配氣機(jī)構(gòu)首先要保證進(jìn)氣充分，進(jìn)氣量盡可能的多；配氣機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)件應(yīng)該具有較小的質(zhì)量和較大的剛度，以使配氣機(jī)構(gòu)具有良好動(dòng)力特性[2]。由上可見(jiàn)，由于氣門長(zhǎng)期在高溫高壓的環(huán)境下工作，承受高溫及高密封性要求，在發(fā)動(dòng)機(jī)各零部件中，氣門的損傷遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他部件，尤其是氣門密封錐面燒傷與割傷。同時(shí)也在研制以各種表面處理方法處理氣門［8］。采用該工藝方法加工的產(chǎn)品，在焊層表面質(zhì)量、內(nèi)應(yīng)力分布、內(nèi)部金相組織等方面能達(dá)到產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求［9］。同時(shí)，國(guó)外在氣門形位公差的檢查方面，不管在工序中還是成品檢查，都采用先進(jìn)的綜合量?jī)x或高精度檢測(cè)量?jī)x。雖然配氣機(jī)構(gòu)對(duì)整個(gè)汽車的輕量化貢獻(xiàn)很小， 但是它會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能產(chǎn)生很大的影響。開(kāi)發(fā)新的制造工藝：國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的氣門加工工藝路線較長(zhǎng)， 對(duì)大量生產(chǎn)而言， 每道工序的提高和改進(jìn)都有顯著的經(jīng)濟(jì)意義。成形加工自動(dòng)化、智能化：由于氣門材料價(jià)格昂貴， 原材料費(fèi)用在成本中所占比例甚高，降低廢品率是降低生產(chǎn)成本的重要途徑。國(guó)內(nèi)僅有個(gè)別廠引進(jìn)了國(guó)外先進(jìn)的氣門綜合量?jī)x，其能進(jìn)行電控?cái)?shù)顯，但是大多數(shù)廠仍還是用手工檢測(cè)、單項(xiàng)的落后檢測(cè)手段。由此可見(jiàn)，進(jìn)行工藝改進(jìn)、優(yōu)化產(chǎn)品工藝、提高工藝水平就顯得特別重要［14，15］。氣門密封性不好會(huì)造成氣門與氣門座之間的漏氣，發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)動(dòng)效率下降，燃油消耗率增加，漏氣嚴(yán)重時(shí)，發(fā)動(dòng)的極有可能不能啟動(dòng)。其特點(diǎn)分別為：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，吸熱面積小，質(zhì)量也較小，排、進(jìn)氣門都可采用；凹頂桿部與頭部的過(guò)渡部分具有一定的流線形，可以減少進(jìn)氣阻力，但其頂部受熱面積大，故不適用于排氣門，適用于進(jìn)氣門；凸頂式氣門適用于排氣門，因?yàn)槠鋸?qiáng)度高，排氣阻力小，廢氣的清除效果好，但加工復(fù)雜、質(zhì)量和慣性力大、球形的受熱面積也大。其次，氣門承受氣體力和氣門彈簧力的作用，以及由于配氣機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)件的慣性力使氣門落座時(shí)受到?jīng)_擊。（2）進(jìn)氣門結(jié)構(gòu)一般有氣門頭和氣門桿兩部分組成。2）氣門錐角 頂平面與氣門錐面的夾角稱之為氣門錐角。而且錐角如比較大，座合力也就比較大，自潔功能相對(duì)大。（1 ）氣門表面粗糙度要求：1）；2）；3）；4）；5）；（2）氣門形狀和位置精度要求：1）盤錐面與頭邊緣圓柱面母線夾角的角度公差不得大于30′；2）；3）,；4）；5）。依據(jù)以上原則，同時(shí)結(jié)合進(jìn)氣門結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、材料性能、生產(chǎn)類型，選擇毛坯為鍛件。所以取v取為15，則：n0=1000v/=100*15/(*710)=取n0為6r/mm，則再次計(jì)算v:v=。（2）鍛件材質(zhì)系數(shù)M鍛件材質(zhì)系數(shù)分為兩級(jí)，分別為M1和M2級(jí)別，[18]。 機(jī)械加工余量及鍛造毛坯尺寸公差加工表面 零件尺寸 機(jī)械加工余量 毛坯公差 毛坯尺寸進(jìn)氣門左右端面 112h10 （～）取2 弧度 R9 （～） 氣門桿 （～）取2 氣門頭邊緣 （～）取2 考慮到小端面要鉆中心孔并且最終工序要去除中心孔，所以應(yīng)取為。根據(jù)選擇定位基準(zhǔn)的基本方法來(lái)選擇基準(zhǔn)。（3）選擇最大尺寸的表面為安裝面（限制三個(gè)自由度），選最長(zhǎng)距離的表面為導(dǎo)向面（限制兩個(gè)自由度），選最小尺寸的表面支承面（限制一個(gè)自由度）。（3）選不加工的表面為粗基準(zhǔn)，這樣可以保證加工表面和不加工表面之間的相對(duì)位置要求，同時(shí)可以在一次安裝中加工更多的表面。（2）基準(zhǔn)統(tǒng)一。（4）自為基準(zhǔn)。7mm、248。零件兩端面互為基準(zhǔn)。因此擬定工藝路線是制定工藝規(guī)程的關(guān)鍵性一步，必須在充分調(diào)查研究的基礎(chǔ)上提出工藝方案，并加以分析比較，最終確定一個(gè)經(jīng)濟(jì)合理的方案[20,21]。相比之下，下列內(nèi)容不宜選擇數(shù)控加工：需要通過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間來(lái)占機(jī)調(diào)整的加工內(nèi)容，如以毛坯的粗基準(zhǔn)定位來(lái)加工第一精基準(zhǔn)，需要用專用的工裝；加工的部位分散，需要多次安裝，多次設(shè)置不同原點(diǎn)，數(shù)控加工比較麻煩；按某些特定的樣板加工的型面輪廓，這樣獲取數(shù)據(jù)困難，同時(shí)增加編程難度。當(dāng)工件以中心孔為基準(zhǔn)在兩頂尖間裝時(shí)，兩頂尖的的尖端構(gòu)成工件的旋轉(zhuǎn)中心，這種形式可以達(dá)到較高的圓度和同軸度要求。 普通磨削的經(jīng)濟(jì)加工能力磨削方式 尺寸精度 表面粗糙度/微米外圓磨削 IT6～I(xiàn)T5 ～內(nèi)圓磨削 IT7～I(xiàn)T6 ～平面磨削 IT6～I(xiàn)T5 ～無(wú)心磨削 ～ 精密磨削經(jīng)濟(jì)加工能力磨削方式 尺寸精度 表面粗糙度/微米外圓精密磨削 IT6～I(xiàn)T1 ～內(nèi)圓精密磨削 IT7～I(xiàn)T5 ～平面精密磨削 ～精密螺紋磨削 IT7～I(xiàn)T5 ～由發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣門加工質(zhì)量要求知，可選普通磨削。在粗加工階段，首先要將精基準(zhǔn)加工好，使后續(xù)的工序等都可采用已加工的精基準(zhǔn)定位加工，以保證其它要加工表面的精度要求。由此初擬進(jìn)氣門機(jī)械加工工序安排。4）對(duì)于需要整體淬火的零件，則應(yīng)該在淬火之前，將所有已經(jīng)用金屬切削的刀具加工的表面都加工完，而且表面已經(jīng)過(guò)淬火后，一般僅能進(jìn)行磨削加工[24]。本機(jī)械加工應(yīng)安排：在精加工后安排去毛刺；所有機(jī)械加工后一般應(yīng)安排成品檢驗(yàn)；清洗，驗(yàn)收。（2）能滿足零件加工精度和表面粗糙度要求；（3）滿足生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性要求[18]。外圓車刀、游標(biāo)卡尺、專用夾具20 粗車氣門頭、氣門錐面、弧度 臥式車床CA6140 90176。要做到對(duì)余量影響因素清楚的情況，必須具備一定的測(cè)量手段和掌握必要的統(tǒng)計(jì)分析資料。經(jīng)驗(yàn)法：有一些有經(jīng)驗(yàn)的工程技術(shù)人員或工人根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定加工余量的大小。加工質(zhì)量和表面質(zhì)量較好，應(yīng)取較小的余量；反之，應(yīng)取較大的余量。本機(jī)械加工工藝的加工余量是主要依據(jù)查表法確定的。 切削用量及基本時(shí)間確定（1）切削用量概述切削用量包含切削速度、進(jìn)給量及背吃刀量三項(xiàng)。 各主要加工表面余量、工序尺寸及公差加工表面 工序單邊余量/mm 工序尺寸/mm 公差粗車端面 1 118 IT11粗車外圓11mm 1 9 IT11粗車外圓11mm 8 IT11粗車鎖圓槽 1 R1 IT11粗車氣門頭外圓 33 IT11 R10 IT11粗車氣門錐面 2 2 IT11數(shù)控精車外圓8mm 8 IT11數(shù)控精車鎖圓槽R1mm IT11數(shù)控精車外圓9mm ￠8 IT11數(shù)控精車弧度R10mm 1 R9 IT11數(shù)控精車錐面 IT11數(shù)控精車氣門頭外圓33mm 32 IT11粗磨鎖圓槽 IT11粗磨氣門桿外圓 IT11粗磨氣門錐面 IT11精磨鎖圓槽 IT11精磨氣門桿 7 IT11精磨氣門錐面 3 IT11粗磨氣門小端面 IT11精磨氣門小端面 113 IT11進(jìn)給量的選擇：粗加工時(shí)對(duì)表面粗糙度要求不高，在工藝系統(tǒng)剛度和強(qiáng)度好的情況下，可以選用大一些的進(jìn)給量；精加工時(shí)，應(yīng)主要考慮公家表面粗糙度要求，一般表面粗糙值越小，進(jìn)給量也相應(yīng)減小。切削用量選定后，應(yīng)根據(jù)已選定的機(jī)床，將進(jìn)給量和切削速度修整為機(jī)床所具有的進(jìn)給量和轉(zhuǎn)速，并計(jì)算出實(shí)際的切削速度。 粗車端面① 工步1粗車小端面：在切削原理中學(xué)過(guò)，選擇粗加工切削余量時(shí)，應(yīng)“優(yōu)先采用較大的切削深度，其次是進(jìn)給量、最后才是選擇合適的切削速度”。，即vc=60m/min。故本工步的基本時(shí)間為：tj1=（1+11+12）*i/（n*f）=（+3+1）*1/（1400*）=。，即vc=60m/min。本工步最后確定切削用量是ap=1mm，f=，n=500r/min,vc=。2) 工序25粗車氣門桿外圓、鎖圓槽。所以ap=1mm。對(duì)照車床CM6125資料，取實(shí)際轉(zhuǎn)速n=1250r/min。所以本工步的基本時(shí)間為：tj1=（l+l1+l2）*i/（n*f）=（100+3+1）*1/（1250*）=。，即vc=60m/min。本工步最后確定切削用量是：ap= f=。ap=1mm。對(duì)照車床CM6125資料，取實(shí)際轉(zhuǎn)速n=2000r/min。所以本工部的基本時(shí)間為：tj3 =（l+l1+l2）*i/（n*f）=（1+3+1）*1/（2000*）=。ap=。對(duì)照車床CA6140資料，取實(shí)際轉(zhuǎn)速n=500r/min。所以本工步的基本時(shí)間為：tj1=（l+l1+l2）*i/（n*f）=（6+3+1）*1/（500*）=。，即vc=60m/min。本工步最后確定切削用量是：ap=2mm，f=，n=560r/min,vc=。ap=。對(duì)照車床CA6140資料，取實(shí)際轉(zhuǎn)速n=900r/min。所以本工步基本時(shí)間為：tj3=（l+l1+l2）*i/（n*f）=（10+3+1）*1/（900*）=。精磨取ap [25]。內(nèi)圓磨、工具磨等因砂輪直徑小，可選低些。一般粗圓鋼件fa=（～）bs(bs為砂輪寬度)；精磨取fa=(～)bs。ap=4mm。對(duì)照車床CM6125資料，取實(shí)際轉(zhuǎn)速n=2500r/min。所以本工步基本時(shí)間為：tj1=（l+l1+l2）*i/（n*f）=（+3+2）*1/（2500*）=。③ 工步3倒角 ：余量為1mm,一次走刀完成。本工步最后確定切削用量是：ap=1mm，f=，n=2500r/min,vc=。6）工序65磨削。 平面磨削砂輪速度磨削形式 工件材料 粗磨（m/s） 精磨（m/s）周邊磨削 灰鑄鐵 20～22 22～25 鋼 22～25 25～30端面磨削 灰鑄鐵 15～18 18～20 鋼 18～20 20～25綜合以上。，即f=。 vc=*32*560/1000=。② 工部2倒角：余量為1mm,一次走刀完成。本工步最后確定切削用量是：ap=1mm，f=，n=560r/min,vc=。 數(shù)控加工及編程 數(shù)控加工的走刀路線的確定走刀路線是刀具在整個(gè)加工工序中的運(yùn)動(dòng)軌跡，它不但反映出工步