淺談FESTO無桿氣缸蓋的加工和如何消除頭部積碳

　　淺談FESTO無桿氣缸蓋的加工和如何消除頭部積碳

　　但是它的作用卻是很重要的，如果氣缸蓋出了問題，氣缸就不能正常的工作。下面就為大家分享一下氣缸蓋的加工工藝和如何消除氣缸蓋頭部的積碳。

　　一、FESTO無桿氣缸機(jī)械加工工藝技術(shù)關(guān)鍵分析

　　1FESTO無桿氣缸圈錐面加工方式

　　目前，加工座圈錐面多采用車削工藝。而采用锪錐面的加工工藝，其缺點(diǎn)是在錐面上會(huì)復(fù)映惚刀切削刃的各種缺陷。另外，由于切削力較大，要求刀體的剛性好。但它具有刀具結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)單，效率高的特點(diǎn)。

　　此外，座圈材料的不同，也會(huì)影響加工方式的選擇。一般地，當(dāng)座圈硬度在HRC40以上時(shí)，座圈硬度較高，只能采用車削錐面;當(dāng)座圈硬度低于HRC40時(shí)，既可采用車削錐面，也可采用惚錐面工藝。

　　對(duì)于內(nèi)燃機(jī)氣缸蓋制造，其制造系統(tǒng)雖然不同，但加工工藝及工藝設(shè)計(jì)中所采用的工藝技術(shù)仍有許多共同之處。其進(jìn)、排氣門座圈錐面與導(dǎo)管孔的加工是氣缸蓋加工中最關(guān)鍵的工序，精度一般為:高速發(fā)動(dòng)機(jī)座圈底孔與其導(dǎo)管底孔的同軸度為φ0.03mm，座圈錐面對(duì)導(dǎo)管孔的同軸度為φ0.025mm，轉(zhuǎn)速低于3600r/min的內(nèi)燃機(jī)可分別降為φ0.05mm,0.04mm，一般采用鉆--(復(fù)合擴(kuò))--半精譴氣門座孔、導(dǎo)管底孔—精譴氣門座底孔、槍鉸導(dǎo)管底孔—壓導(dǎo)管、座圈—精車座圈錐面、槍鉸導(dǎo)管孔工藝。根據(jù)零件結(jié)構(gòu)、綱領(lǐng)及加工精度，以直列三缸、四缸柴油機(jī)灰口鑄鐵材料的氣缸蓋為例，結(jié)合國(guó)內(nèi)外機(jī)械加工工藝的發(fā)展趨勢(shì)及萊動(dòng)公司缸蓋的具體情況，對(duì)其進(jìn)行探討分析。

　　2FESTO無桿氣缸的定位方式對(duì)其精度影響很大，一種是采用一面兩銷定位，但這種方式有一個(gè)缺點(diǎn)，由于存在導(dǎo)管孔及氣門座孔到銷孔的位置精度誤差，因此使加工余量不均勻，不易達(dá)到產(chǎn)品精度要求。而采用以平面和導(dǎo)管外圓表面定位，使導(dǎo)管和氣門座孔縱向軸線與機(jī)床主軸軸線相重合，則可使加工余量均勻，加工精度高。但是，這種工藝在一個(gè)工位上只能加工一個(gè)氣門座，率較低。因此，大批量時(shí)，仍然經(jīng)常采用一面兩銷定位，作為加工線全線的統(tǒng)一精基準(zhǔn)。然而，毛坯粗基準(zhǔn)的選擇更加重要，在氣缸蓋線中，一般采用頂面，第1,3(4)進(jìn)氣門座孔和進(jìn)氣道方孔作為粗基準(zhǔn)加工定位銷孔或加工出過渡基準(zhǔn)后加工定位銷孔，保證氣門座孔和氣道質(zhì)量。在萊動(dòng)公司的氣缸蓋中，由于鑄造采用了整體氣道芯，整條加工線采用了兩螺栓孔在頂面的出口段作為工藝定位銷孔，因而選擇了已精銑后的底面、第1,3(4)進(jìn)氣門座孔作為粗基準(zhǔn)，加工工藝定位銷孔，較好地保證了氣門座孔和氣道質(zhì)量。

　　3氣門座底孔與導(dǎo)管孔底孔的加工

　　多年來，如何保證氣門座底孔與導(dǎo)管孔底孔的同軸度，一直困擾著眾多的內(nèi)燃機(jī)。常規(guī)方法一般采用鉆、擴(kuò)、鉸工藝，采用前后兩端導(dǎo)向的刀具結(jié)構(gòu)，由于刀具細(xì)長(zhǎng)，刀具剛性不足，加工過程中，各種原因產(chǎn)生的徑向力不均勻，刀具易產(chǎn)生彎曲變形、讓刀，從而引起同軸度超差。近年來，通過對(duì)刀具的研究、改進(jìn)，采用了一些新工藝，較好地解決了這一問題。如適當(dāng)縮短導(dǎo)管孔鉸刀到座孔鉸刀的距離，先采用刀柄導(dǎo)向鉸導(dǎo)管孔，然后用導(dǎo)管孔鉸刀的導(dǎo)向部分導(dǎo)向和刀柄雙導(dǎo)向鉸氣門座孔，采用這樣的無間隙導(dǎo)向，可強(qiáng)制氣門座孔鉸刀修正上面工序的微量不同軸度。另外，通過對(duì)座圈孔和導(dǎo)管孔復(fù)合擴(kuò)刀幾何角度的改進(jìn)，把常規(guī)的擴(kuò)刀變?yōu)殓M擴(kuò)刀、鏜鉸刀，也收到了很好的效果。

　　4FESTO無桿氣缸進(jìn)行加工，這種刀具設(shè)有兩個(gè)導(dǎo)向條，在切削過程中可起導(dǎo)向作用，對(duì)加工余量不均勻的敏感性低。另外，在槍鉸刀基礎(chǔ)上發(fā)展起來一種槍譴刀，與槍鉸刀十分類似，它采用三個(gè)導(dǎo)向條。這樣，在譴刀切入工件后，其中一個(gè)導(dǎo)向條立即起支撐作用，提高了鏜刀的剛性，這種槍鏜刀也用于加工導(dǎo)管孔。在大批量中，一般采用一面兩銷定位，同時(shí)提高導(dǎo)管底孔及氣門座底孔對(duì)定位銷孔位置精度，減少定位誤差，使加工余量均勻，保證產(chǎn)品精度要求。另外，槍鉸冷卻液分為高壓、低壓兩種，高壓冷卻液主要用于加工過程冷卻，其壓力為5MPa，流量80L/min，過濾精度5-10μm。低壓冷卻主要用于沖屑，其壓力為0.2-0.3MPa，流量80L/min，過濾精度30μm。

　　二、如何消除氣缸蓋、活塞頂和氣門頭部的積碳

　　燃燒室和活塞頂部積碳過多，將使發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室容積減小，壓縮比增大，易于造成發(fā)動(dòng)機(jī)的不正常燃燒。而且積碳使活塞和氣門的導(dǎo)熱性變差，同時(shí)會(huì)加速活塞環(huán)與活塞環(huán)槽間的磨損。清除積碳可用機(jī)械或化學(xué)方法進(jìn)行，必要時(shí)，也可兩種方法并用。

　　(1)機(jī)械方法:就是用刮刀、鏟刀或金屬刷清除積碳。先用煤油浸潤(rùn)氣缸蓋、活塞頂和氣門等處的積碳，然后用銅、鋁等軟金屬制成的刀片刮除積碳，注意勿刮傷機(jī)件V面。刮除后，再用洗油清洗。

　　(2)化學(xué)方法:即將化學(xué)溶液加熱到80-90度，再把零件放在溶液中浸泡，使積碳軟化合清除。鋁合金零件清除積碳后，還應(yīng)用熱水清洗干凈。

　　1.氣缸的速度特性

　　首先我們來了解一下什么是理論基準(zhǔn)速度。理論基準(zhǔn)速度，就是指在氣缸沒有外負(fù)載力的情況下，并且假設(shè)其排氣側(cè)為聲速排氣，氣源壓力也不是很低，這時(shí)計(jì)算出來的氣缸速度就稱之為理論基準(zhǔn)速度。

　　一般的認(rèn)定氣缸無負(fù)載時(shí)的最大速度就為理論基準(zhǔn)速度。但隨著負(fù)載的增大，氣缸的最大速度會(huì)逐漸減小。

　　氣缸的平均速度，則是其運(yùn)動(dòng)行程與氣缸動(dòng)作時(shí)間的比值，它與最大速度之間的關(guān)系是：最大速度為平均速度的1.4倍。

　　一般來講，標(biāo)準(zhǔn)氣缸的速度范圍為50—500mm/s。速度過小，則會(huì)使氣缸出現(xiàn)爬行現(xiàn)象，但如果速度過大，則會(huì)加速零部件的磨損，使氣缸容易漏氣，縮短其使用壽命。因此，過大或者過小都不好，應(yīng)選擇最合適的，且要在規(guī)定范圍內(nèi)。

　　2.氣缸的行程

　　氣缸的行程，一般是與氣缸的使用場(chǎng)合，以及行程比有關(guān)。如果氣缸的安裝形式不同，那么其行程比也是不同的，因此要區(qū)別對(duì)待，準(zhǔn)確確定好。