一种气门磨削方法与流程

本发明涉及气门磨削加工，具体涉及一种气门磨削方法。

背景技术：

船用柴油机气门作为基础部件，对船用柴油机整机起着十分重要的支撑作用，它是决定船用柴油机性能与可靠性的关键运动部件。由于气门是易耗品，同时位于船用柴油机心脏，更换时需要部分解体船用柴油机，耗工耗时。在使用中发生故障，必定会造成停车事故，这是绝对不允许的。

船用柴油机气门密封锥面是气门在使用过程的第一热点和危险部位，要承受船用柴油机的高温高压的排气冲刷及气门开启、关闭形成的交变载荷，极易形成疲劳、冲蚀，长期使用易发生掉块、冲刷失效，影响气门的使用寿命。掉块、冲刷失效的主要原因：气门与气门座之间不能保证有效密封导致密封锥面在气门开、闭时周向受力不均匀及漏气，在长时间的工作中，受力较大的局部产生疲劳应力、漏气的部位产生高温高压气流冲刷。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种气门磨削方法，其通过一次装夹就能实现对气门杆和气门密封锥面的磨削，提高气门密封锥面加工质量，最大限度的消除高硬度气门密封锥面的加工应力，有效延长气门密封锥面的早期磨损周期，减少因密封不可靠导致的掉块、冲刷失效，提高气门的使用寿命。

本发明所述的气门磨削方法，其包括如下步骤：

s1，将气门装夹固定于磨床主轴上；

s2，启动磨床，主轴带动气门绕气门轴线旋转；

s3，调整砂轮位置，使其砂轮片所在平面与气门轴线垂直，启动砂轮驱动机构，带动砂轮片旋转，气门在主轴带动下沿轴向运动，砂轮片沿气门径向进给；当磨削气门杆时，砂轮片的径向进给量恒定；当磨削气门密封锥面时，砂轮片的径向进给量和气门轴向运动速度通过编程插补程序完成。

进一步，所述s2中气门转速为30~40rpm。

进一步，所述s3中砂轮片线速度为40~50m/s。

进一步，所述砂轮片边沿设有与气门密封锥面锥度相同的倒角。

本发明与现有技术相比具有如下有益效果。

1、本发明在磨削气门锥面时，砂轮片的径向进给量和气门轴向运动速度通过编程插补程序完成，使得砂轮片和气门形成插补运动，实现了气门密封锥面的斜向磨削，提高了高硬度气门密封锥面的表面质量，减少了加工应力。

2、本发明通过限定气门转速和砂轮片线速度，只需一次装夹就能实现对气门杆和气门密封锥面的磨削，相对于分工序磨削加工气门杆和气门密封锥面，总时间减少了一半，提高了生产效率，同时能够可靠的保证气门密封锥面相对气门杆的形位公差要求，从而提高了气门的整体质量，使得气门与气门座装配后实现可靠密封，在一定程度上延长了气门密封锥面的早期磨损周期，减少因密封不可靠导致的掉块、冲刷失效，从而延长了气门使用寿命。

附图说明

图1是本发明的工作示意图。

图中，1—气门，11—气门杆，12—气门颈部过渡锥面，13—气门密封锥面，14—气门盘，2—砂轮片，21—倒角，3—顶尖一，4—顶尖二，5—中心支承。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细说明。

一种气门磨削方法，其包括如下步骤：

s1，参见图1，气门1包括气门杆11和与气门杆11相连的气门颈部，气门颈部的底端通过气门密封与气门盘14相连，所述气门锥面由相互连接的气门颈部过渡锥面12和气门密封锥面13两部分组成。将气门1通过气门盘14自由端和气门杆11自由端倒角定位，通过顶尖一3和顶尖二4装夹固定于磨床主轴上，顶尖一3和顶尖二4分别安装于磨床工作台的头架和尾座上。

s2，启动磨床，主轴带动气门1绕气门轴线旋转。

s3，调整砂轮位置，使其砂轮片2所在平面与气门1轴线垂直，启动砂轮驱动机构，带动砂轮片2旋转，气门1在主轴带动下沿轴向运动，砂轮片沿气门径向进给。当磨削气门杆11时，砂轮片的径向进给量恒定。当磨削气门密封锥面13时，砂轮片2的径向进给量和气门1轴向运动速度通过编程插补程序完成。所述砂轮片2边沿设有与气门密封锥面13锥度相同的倒角21，通过倒角21磨削气门密封锥面13，避免了砂轮片2边沿尖角在磨削过程中因应力集中导致损坏，进而影响磨削质量。

磨削气门密封锥面时，当气门1沿轴向靠近砂轮片2移动时，伺服控制系统驱动控制砂轮片2径向远离气门密封锥面13，反之当气门1沿轴向远离砂轮片2移动时，伺服控制系统驱动控制砂轮片2径向靠近气门密封锥面13，通过计算气门1轴向移动速度和砂轮片2径向进给速度，编制插补运动程序，实现了气门密封锥面13的斜向磨削，提高了高硬度气门密封锥面的表面质量，最大限度的消除高硬度气门密封锥面13的加工应力。

所述s2中气门1转速为30~40rpm，所述s3中砂轮片2线速度为40~50m/s，只需一次装夹就能实现对气门杆11和气门密封锥面13的磨削，相对于分工序磨削加工气门杆11和气门密封锥面13，总时间减少了一半，提高了生产效率，可将气门杆11和气门密封锥面13的表面粗糙度控制在ra0.4及以下，同时能够可靠的保证气门密封锥面13相对气门杆11的形位公差要求，从而提高了气门1的整体质量，使得气门1与气门座装配后实现可靠密封，在一定程度上延长了气门密封锥面13的早期磨损周期，减少因密封不可靠导致的掉块、冲刷失效，从而延长了气门使用寿命。

技术特征：

1.一种气门磨削方法，其特征在于，包括如下步骤：

s1，将气门装夹固定于磨床主轴上；

s2，启动磨床，主轴带动气门绕气门轴线旋转；

s3，调整砂轮位置，使其砂轮片所在平面与气门轴线垂直，启动砂轮驱动机构，带动砂轮片旋转，气门在主轴带动下沿轴向运动，砂轮片沿气门径向进给；

当磨削气门杆时，砂轮片的径向进给量恒定；

当磨削气门密封锥面时，砂轮片的径向进给量和气门轴向运动速度通过编程插补程序完成。

2.根据权利要求1所述的气门磨削方法，其特征在于：所述s2中气门转速为30~40rpm。

3.根据权利要求1或2所述的气门磨削方法，其特征在于：所述s3中砂轮线速度为40~50m/s。

4.根据权利要求1或2所述的气门磨削方法，其特征在于：所述砂轮片边沿设有与气门密封锥面锥度相同的倒角。

技术总结
本发明公开了一种气门磨削方法，其包括如下步骤：S1，将气门装夹固定于磨床主轴上；S2，启动磨床，主轴带动气门绕气门轴线旋转；S3，调整砂轮位置，使其砂轮片所在平面与气门轴线垂直，启动砂轮驱动机构，带动砂轮片旋转，气门在主轴带动下沿轴向运动，砂轮片沿气门径向进给；当磨削气门杆时，砂轮片的径向进给量恒定；当磨削气门密封锥面时，砂轮片的径向进给量和气门轴向运动速度通过编程插补程序完成。其通过一次装夹就能实现对气门杆和气门密封锥面的磨削，提高气门密封锥面加工质量，最大限度的消除高硬度气门密封锥面的加工应力，有效延长气门密封锥面的早期磨损周期，减少因密封不可靠导致的掉块、冲刷失效，提高气门的使用寿命。

技术研发人员：王强;陈以建;陈明建;王永进
受保护的技术使用者：重庆跃进机械厂有限公司
技术研发日：2019.12.23
技术公布日：2020.06.19