摘 要：提出一種精加工和測量錐孔的新方法，該方法加工和測量簡便，并介紹其加工原理和檢測結果。在機械加工和檢測方面具有一定的參考價值。

關鍵詞：高精度錐孔 錐面內側點 合適加工余量

中圖分類號：TG659 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）06（a）-0068-02

我們單位生產(chǎn)的TBD234、TBD236、TBD604B等機型的進氣門座、排氣門座是軍艦發(fā)動機零件，這些產(chǎn)品屬于軍工引進產(chǎn)品，主機廠裝機一直靠進口原件，其價格很貴，為了降低成本，轉為國內試制生產(chǎn)，其材質為半鋼合金鑄件，進氣門座牌號為PL12Mv，排氣門座牌號為PL33M，合金元素含量特別高，耐熱耐高溫耐磨、防銹防腐蝕，但鑄造困難，加工更困難。例如TBD234進氣門座材料：PL12Mv 1.8%～2.3%，Cr：12%～14%，Mo：2.0%～2.5%，Si：0.8%～1.20% Mn：0.5%～0.8%。TBD234排氣門座材料：PL33M含C：1.8%～2.3%，Cr：33%～35%，Mo：2.0%～2.5%，Si：1.8%～2.30%Mn： 0.5～0.8%。毛坯經(jīng)過熱處理后達400HB左右，韌性高，強度高，硬度高，尺寸要求高、形位公差嚴，表面粗糙度值Ra=0.8～0.4 μm。特別是內錐孔面要求嚴，與外圓及端面的跳動為0.0 2 mm，直線度0.01 mm，進氣門座內錐孔面角度為30°+15’，排氣門座內錐孔面角度為45°+15’，裝進汽缸蓋與氣門配合，不再進行研磨，不能漏氣，其口部尺寸特別嚴，進氣門座為Φ57～0.1，排氣門座為Φ52～0.1，錐面角度與口部尺寸很難控制和檢測，其大或小直接影響氣門配合高度，錐面與內孔R面相交面寬為2.5±0.1，給加工帶來了一定困難。

這樣高精度內錐面通常應該采用專用精密內錐孔磨床進行加工，但是國內暫時還沒有生產(chǎn)廠家，進口這種專用設備需要100多萬元，曾經(jīng)用普通磨床進行改裝進行加工，而且砂輪前端磨損快，尺寸很難保證，表面粗糙度差，形位公差達不到要求。由于生產(chǎn)任務緊急，主機廠急需產(chǎn)品裝機，能否用精車代替磨床？能否保證孔的精度？用戶就是上帝，質量又是生命，都必須保證。本人憑長期的機加和檢測經(jīng)驗，翻閱大量技術資料，總結出一套加工和檢測的方法，進行了各個方面的研究，通過反復實驗和檢測，產(chǎn)品經(jīng)過裝機考核，各方面性能都達到了產(chǎn)品要求，產(chǎn)品試制取得了成功，深受用戶的稱贊，填補了國內空白。還節(jié)約了進口設備的資金，為企業(yè)創(chuàng)造經(jīng)濟效益，本人整個過程總結如下。

1 錐孔面加工應該解決的問題

1.1 合適的余量

余量的大小直接影響加工的精度和表面粗糙度及形位公差，顯得由為重要，首先粗車錐孔，留加工余量1 mm，通過半精車留余量0.2 mm，最后精車孔到尺寸。

2.2 選擇合適的刀具及幾何參數(shù)

刀具的材料和幾何參數(shù)是產(chǎn)品加工的精度和表面粗糙度及形位公差保證，我們選擇了YW4合金刀片，其紅硬性、耐熱耐高溫耐磨性比較好，用專用的90°端面車刀磨出第二個鋒角，修磨長度為4～5 mm，其夾角為120°并將它和副切削刃的連接處，用油石磨出r0.2～0.5 mm的過渡刃。既可以增加刀尖強度和壽命，又可以減少殘留面積高度。以減少棱邊與孔壁的摩擦。切削刃的前后刀面需要用油石研磨，表面粗糙度值Ra0.8～0.4μm。

1.3 避免積削瘤的產(chǎn)生

為了避免積削瘤的產(chǎn)生，并注意充分冷卻，使切削速度高于30～35 m/min，很重要的是降低各刃前、后面的表面粗糙度值，注意及時消除棱邊上的積削瘤殘痕，并用油石鐾光，避免孔壁劃傷。

1.4 改進專用夾具

為了保證其產(chǎn)品的形位公差，與外圓及端面的跳動為0.02 mm，其夾具的定位面的要求相當高，端面的跳動和內孔跳動要保證在0.004 mm以內，內孔定位面精度要求高，配合要求高，才能保證形位公差，間隙大就會造成跳動大，表面粗糙度差，間隙小就會造成產(chǎn)品裝卸困難，我們針對這種情況，一是提高產(chǎn)品精磨尺寸，盡量相差在0.005 mm以內，二是提高夾具對夾具進行了的改進，如圖1所示，在產(chǎn)品定位端面內部，增加了頂板和螺釘，裝零件時，用內六角搬手螺進，頂板處于松動，用螺冒將產(chǎn)品壓緊，不影響端面定位。卸產(chǎn)品時，首先卸下螺冒，用內六角搬手螺出，頂住頂板迫使產(chǎn)品頂出，使定位孔的尺寸控制在 ±0.003 mm，其間隙控制在0.003 mm或過盈量0.003 mm，都能夠順利輕松裝卸，很好地保證了內外跳動質量。

1.5 改進角度檢測方法

由于角度公差很小，進氣門座內錐孔面角度為30°+10’，排氣門座內錐孔面角度為45°+10’，而錐度面寬度2.5左右，用通常的角度樣板，無法進行檢測，我們就根據(jù)正弦規(guī)的原理，制造了專用角度檢具，采用杠桿千分表及杠桿表架拖表的辦法進行檢測，控制錐面內外高度之差，根據(jù)圖紙要求計算，錐面內測點比錐面外測點低0.009 mm，在這之間就是合格品。

1.6 改進錐度口部尺寸檢測方法

錐度口部尺寸，采用游標卡尺很難檢測，采用專用樣板制造比較困難，磨損比較快，檢測困難大，眼力強度大，稍不注意就會造成誤判。改進成用球來檢測，使球與錐面一圓線接觸，這樣比較穩(wěn)定，通過尺寸換算變?yōu)楦叨瘸叽缂肮?，使之簡單、方便、可靠，大大降低了費用，降低了勞動強度，很好地保證了產(chǎn)品質量。如（圖1）所示。

1.7 對普通車床小拖板實施改進

小拖板運動一般是通過手動來實現(xiàn)，作為加工產(chǎn)品，長時間的手動相當辛苦。為了減輕操作者勞動強度，通過機械結構傳動，變手動為機械傳動，增加了傳動結構，采用齒輪傳遞，大大的降低了勞動強度，走刀平穩(wěn)均勻，提高了表面粗糙度，保證了產(chǎn)品質量。

1.8 滾軋表面，提高表面強度和粗糙度

為了提高表面強度和粗糙度，我們采用了專用座圈精加工的滾壓器進行滾壓，在精車后進行，大大的提高了表面粗糙度，表面粗糙度值達到Ra0.2～0.1μm，提高了兩個等級。通過滾壓提高了表面強度，使之耐磨耐熱耐高溫，增加了產(chǎn)品使用壽命。

1.9 在加工過程中應該注意的事項

（1）車用夾具必須用螺栓在機床固定拉緊，松動了會影響產(chǎn)品跳動公差。

（2）車用夾具定位面必須在本機床上進行精加工，才能保證定位面的跳動公差，保證定位面的尺寸精度及表面粗糙度。

（3）產(chǎn)品與夾具定位面在加工之前必須擦拭干凈，否則影響定位精度，造成產(chǎn)品壓痕。

（4）加工產(chǎn)品錐面時，角度要進行校對，產(chǎn)品在專用角度檢具進行拖表校對，角度校對之后，將刀架與拖板的固定螺釘擰緊，防止松動，以防角度變化。

（5）刀具經(jīng)過修磨后，要重新進行角度要校對，中心變化后角度已經(jīng)變化。

2 結語

實踐證明：錐孔面的加工，只要能很好地綜合運用上述提出的各項措施，就會獲得比較好的加工質量，其效果基本接近磨錐面孔的質量，而且這種方法比較簡單，操作比較簡便，容易掌握且能適應各種不同材料，刀具的壽命也比較長，消費低，可以更好更快的為企業(yè)創(chuàng)造經(jīng)濟效益（圖1）。

參考文獻

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