CN102189297A

CN102189297A - 一种用于加工缸盖导管孔与阀座锥面的复合刀具

Info

Publication number: CN102189297A
Application number: CN2011100893883A
Authority: CN
Inventors: 汪建海; 徐华鸣; 陈功福
Original assignee: Zhengzhou Diamond Precision Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Zhengzhou Diamond Precision Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2011-04-11
Filing date: 2011-04-11
Publication date: 2011-09-21

Abstract

一种用于加工缸盖导管孔与阀座锥面的复合刀具，包括刀柄、铰刀与刀片，所述铰刀夹紧机构活动装夹在刀柄内，刀片通过压紧机构活动装设在刀柄锥面上。本发明为分体式复合刀具，铰刀与刀片可无限更换，有效避免了铰刀和刀片使用寿命不均衡而带来的弊端，实现了刀柄的循环使用，节省原材料和降低加工成本，同时有效提高了加工质量和生产效率。

Description

一种用于加工缸盖导管孔与阀座锥面的复合刀具

技术领域

本发明属于机械加工设备技术领域，特别涉及一种用于加工缸盖导管孔与阀座锥面的复合刀具。

背景技术

汽车发动机缸盖导管孔与阀座锥面的位置关系为：气门在导管孔内往复运动，同时气门头必须保证与阀座锥面保持良好的配合。汽车发动机的进、排气门与缸盖阀座锥面的配合质量、座圈密封锥面相对缸盖导管孔的位置度与同轴度，直接影响汽车发动机的输出功率、油耗、泄漏率等。因此，在加工汽车发动机缸盖时，阀座锥面在垂直方向对导管孔轴线的径向跳动有严格要求，同时对导管孔的配合关系、尺寸精度、位置精度和表面粗糙度有严格的要求，否则会出现燃烧室漏气等严重影响发动机性能的问题。所以，发动机缸盖导管孔和阀座锥面是汽车发动机的关键加工部位，它要求的加工精度极高。

但是，目前加工阀座锥面与缸盖导管孔存在许多难点：导管孔长径比很大、产品结构很紧凑，要保证阀座锥面垂直方向相对导管孔轴向的跳动以及导管孔的直线度难度很大。为了提高加工质量和生产效率，多采用专机与专机自动线加工、采用多刀加工或者采用复合刀具加工，但是现有的刀具并不能满足加工生产对产品的要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种加工质量高、生产效率高、使用成本低的用于加工缸盖导管孔与阀座锥面的复合刀具。

本发明的技术方案是：一种用于加工缸盖导管孔与阀座锥面的复合刀具，包括刀柄、铰刀与刀片，所述铰刀夹紧机构活动装夹在刀柄内，刀片通过压紧机构活动装设在刀柄锥面上。

所述夹紧机构包括刀柄上对称设置的锁紧顶丝和刀柄前端四个对称设置与铰刀相接触的调整顶丝。

所述压紧机构包括刀柄锥面上的压板、压板螺钉以及对应刀片头部和尾部分别设置的限位销和调节销。

所述刀片尾部相接设有顶块及与顶块螺纹连接的调节螺钉，刀柄上对应调节螺钉设有调节槽。

所述刀柄上设有配重块。

所述刀柄锥面上设有三个合金导向条。

本发明的工作原理为：采用先导引铰、后精铰的方法，保证发动机缸盖导管孔直线度，加工阀座采用PCBN刀片锪平阀座孔与气门配合的阀座锥面，采用阀座锥面刀具与导管孔刀具一体的复合刀具，不必换刀可实现二者同时加工，从而消除了机床重复定位误差，更稳定的保证跳动精度。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明复合刀具的铰刀活动装夹在刀柄内、刀片活动装设在刀柄锥面上，形成分体式复合刀具，铰刀与刀片可无限更换，有效避免了铰刀和刀片使用寿命不均衡带来的弊端，实现了刀柄的循环使用，节省原材料和降低加工成本，同时有效提高了加工质量高和生产效率高。

2、铰刀通过刀柄上对称设置的锁紧顶丝锁紧，刀柄前端四个对称设置的调整顶丝与铰刀相接触，借助调刀仪对四个调整顶丝的调节可实现切削加工前的刀具定位，调节铰刀的跳动度，实现加工精度达到0.002mm以内，以节省调节时间，保证加工进度。

3、刀片通过刀柄锥面上的压板及压板螺钉压设在刀柄上，对应刀片头部和尾部分别设有限位销和调节销，方便拆卸更换，刀片由限位销定位，通过调节销微调刀片的倾斜进而改变加工角度（一般情况下为45°），在微调范围内，可实现自由控制加工锥面的角度。

4、在刀柄锥面上设有三个合金导向条，作为调整刀片的定位基准，从而保证阀座锥面的加工精度和锥面的密封质量。

5、在刀片尾部相接设有螺纹连接的顶块与调节螺钉，通过调节槽旋转调节螺钉以推进顶块向前移动或者后退，以刀柄锥面上三个合金导向条为基准，使用调刀仪，使刀片头部高于合金导向条0.01mm（一般情况下为0.01mm），这就保证了阀座锥面的配合密封度达到0.002mm以内，阀座锥面的垂直方向对导管孔轴线的径向跳动达到0.02mm以内。

6、在刀柄上通过螺钉设有配重块，配重块的作用是平衡刀具，防止刀具在旋转加工过程中失衡而发生跳动，保证加工质量。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2为本发明的剖视图；

图3为图1中的A-A剖视图；

图4为图2中顶块与调节螺钉的放大示意图。

具体实施方式

如图1、图2、图3和图4所示的用于加工阀座锥面与缸盖导管孔的复合刀具，其包括刀柄1、铰刀2与刀片3，铰刀2通过刀柄1上两个对称设置的锁紧顶丝10锁紧在刀柄1内，刀柄1前端四个对称设置的调整顶丝11与铰刀2相接触，用以借助调刀仪调整铰刀2的跳动度。刀片3通过刀柄1锥面上的压板7及压板螺钉13活动压设在刀柄1的锥面上，对应刀片3头部和尾部分别设有限位销8和调节销9，限位销8对刀片3头部起定位作用，调节销9用于调节改变刀片3刀头的倾斜角度，刀片3的刀头倾角一般为45°。在刀柄1锥面上设有三个合金导向条12，作为调整刀片3的定位基准，从而保证阀座锥面的加工精度和锥面的密封质量。在刀片3尾部相接设有螺纹连接的顶块4与调节螺钉5，通过调节槽15旋转调节螺钉5以推进顶块4向前移动或者后退，从而控制刀片3的进退。以刀柄1锥面上三个合金导向条12为基准，使用调刀仪，使刀片3头部高于合金导向条0.01mm（一般情况下为0.01mm），这就保证了阀座锥面的配合密封度达到0.002mm以内，阀座锥面的垂直方向对导管孔轴线的径向跳动达到0.02mm以内。在刀柄1上通过螺钉14设有配重块6，配重块6的作用是平衡刀具，防止刀具在旋转加工过程中失衡而发生跳动，保证加工质量。

本发明的装配过程为：1、将铰刀2装夹进刀柄1，通过两个锁紧顶丝10锁紧，使用调刀仪，通过四个调整顶丝11调整铰刀2的跳动度，并进一步锁紧铰刀2；2、使用压板7及压板螺钉13轻微压住刀片3，用限位销8定位刀片3的头部，调节刀片3尾部的调节销9以改变刀片3的刀头倾角；3、通过调节螺钉5推进顶块4，从而使刀片3向前移动，以刀柄1锥面上的三个合金导向条12为基准，使用调刀仪，使刀片3的头部高于合金导向条0.01mm，然后通过压板螺钉13调节压板7压紧刀片3，保证阀座锥面的表面加工精度及配合精度；4、通过螺钉14锁紧配重块6，用以平衡刀具，防止刀具在旋转加工时失衡而发生刀具跳动；5、开始加工，铰刀2加工发动机缸盖的导管孔，同时刀片3加工阀座锥面，以此保证导管孔和阀座锥面之间的同轴度为0.02mm以内。

上述步骤2和3可以互换顺序。

Claims

1.一种用于加工缸盖导管孔与阀座锥面的复合刀具，包括刀柄、铰刀与刀片，其特征在于，所述铰刀夹紧机构活动装夹在刀柄内，刀片通过压紧机构活动装设在刀柄锥面上。

2.根据权利要求1所述的用于加工缸盖导管孔与阀座锥面的复合刀具，其特征在于，所述夹紧机构包括刀柄上对称设置的锁紧顶丝和刀柄前端四个对称设置与铰刀相接触的调整顶丝。

3.根据权利要求1所述的用于加工缸盖导管孔与阀座锥面的复合刀具，其特征在于，所述压紧机构包括刀柄锥面上的压板、压板螺钉以及对应刀片头部和尾部分别设置的限位销和调节销。

4.根据权利要求1、2或3所述的用于加工缸盖导管孔与阀座锥面的复合刀具，其特征在于，所述刀片尾部相接设有顶块及与顶块螺纹连接的调节螺钉，刀柄上对应调节螺钉设有调节槽。

5.根据权利要求4所述的用于加工缸盖导管孔与阀座锥面的复合刀具，其特征在于，所述刀柄上设有配重块。

6.根据权利要求5所述的用于加工缸盖导管孔与阀座锥面的复合刀具，其特征在于，所述刀柄锥面上设有三个合金导向条。