一種用于磨削氣門的砂輪的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型屬于表面加工設(shè)備，具體涉及一種用于磨削氣門的砂輪。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有氣門在磨削加工時，氣門盤、頸部輪廓面和盤端面加工分為兩道工序進行，其 中氣門盤端面采用車削加工，難以滿足高端發(fā)動機對氣門盤厚的加工精度要求。而氣門盤、 頸部輪廓面(包括氣門盤外圓、內(nèi)外錐面、圓弧面）的加工以普通砂輪成型磨削為主，加工效 率低、砂輪損耗快、加工尺寸一致性較差。 【實用新型內(nèi)容】
[0003] 本實用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提出的一種通過一次裝夾磨削即 可完成磨削加工的用于磨削氣門的砂輪，從而提高氣門加工效率和質(zhì)量。
[0004] 實現(xiàn)本實用新型目的的技術(shù)方案如下：
[0005] 本實用新型提供的用于磨削氣門的砂輪，具有與氣門沿軸向外輪廓相適應(yīng)的外輪 廓線，所述砂輪的外輪廓線由與氣門盤外圓輪廓對應(yīng)的第一線段、與氣門盤外錐面輪廓對 應(yīng)的第二線段、與氣門盤內(nèi)錐面輪廓對應(yīng)的第三線段、與氣門頸部圓弧輪廓對應(yīng)的圓弧線 段和與氣門頸部輪廓對應(yīng)的第四線段連接組成，所述砂輪外輪廓線中圓弧線段的半徑小于 氣門頸部圓弧輪廓的半徑，所述砂輪外輪廓線中第二線段的長度大于氣門盤外錐面輪廓的 長度。
[0006] 所述砂輪位于氣門頸部一側(cè)的端面設(shè)有一個小倒角面和一小段垂直面。
[0007] 本實用新型的有益效果：
[0008] 1、通過一次裝夾氣門即磨削出氣門的盤、頸部輪廓面和盤端面，顯著提高了加工 效率和盤厚的精度，節(jié)省了工序，氣門盤厚誤差< 0.01mm。
[0009] 2、在一片砂輪上集成氣門盤端面磨削和氣門盤、頸部輪廓面磨削功能，機床結(jié)構(gòu) 簡單經(jīng)濟。
[0010] 3、使用CBN砂輪通過分段成型磨削與數(shù)控插補法相結(jié)合的方法來磨削氣門的復(fù) 雜型面，顯著減少了磨削力，其加工效率和加工尺寸一致性明顯優(yōu)于使用普通砂輪。
[0011] 4、磨削端面時可充分利用砂輪動平衡系統(tǒng)所具有的消空程、防碰撞功能，磨削過 程安全可靠。
[0012] 5、砂輪以端部小倒角面區(qū)域均勻磨削氣門盤端面，砂輪端部磨損輕微、均勻，砂輪 修整時所需的修整深度也很小，因此磨削質(zhì)量好，砂輪耐用度高。
[0013] 6、砂輪端部小角度錐面以徑向切入法磨削氣門盤端面，磨削過程中必然會在氣門 盤端部形成一個直徑不斷減小的對應(yīng)小角度錐面，這兩個錐面相接觸，其本質(zhì)是一條線接 觸，因此切削力與切削熱不大，冷卻液也容易進入磨削區(qū)。
[0014] 下面結(jié)合附圖進一步說明本實用新型的技術(shù)方案。
【附圖說明】
[0015] 圖1是本實用新型砂輪的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016] 圖2是圖1的左視圖。
[0017] 圖3是本實用新型砂輪外輪廓線示意圖。
[0018] 圖4是磨削氣門盤、頸部輪廓面所采用的分段成型與數(shù)控插補相結(jié)合的磨削法示 意圖。
[0019] 圖5是磨削氣門盤端面所采用的砂輪小倒角面徑向切入磨削法示意圖。
【具體實施方式】
[0020] 如圖1、圖2所示，用于磨削氣門的砂輪為CBN砂輪，包括鋼基體1和包覆在鋼基體 上的CBN磨料層2。
[0021] 如圖3所示，砂輪具有與氣門沿軸向外輪廓相適應(yīng)的外輪廓線，砂輪的外輪廓線 由與氣門盤外圓輪廓線段elfl對應(yīng)的第一線段e2f2、與氣門盤外錐面輪廓線段dlel對應(yīng) 的第二線段d2e2、與氣門盤內(nèi)錐面輪廓線段cldl對應(yīng)的第三線段c2d2、與氣門頸部圓弧輪 廓線段blcl對應(yīng)的圓弧線段b2c2和與氣門頸部輪廓線段albl對應(yīng)的第四線段a2b2連接 組成，所述砂輪外輪廓線中圓弧線段b2c2的半徑R2小于氣門頸部圓弧輪廓線段blcl的半 徑R1，所述砂輪外輪廓線中第二線段d2e2的長度大于氣門盤外錐面輪廓線段dlel的長度， 所述砂輪位于氣門頸部一側(cè)的端面設(shè)有一個a小倒角面和一小段垂直面H?？梢?，砂輪的 外輪廓線除磨削氣門頸部圓弧的圓弧線段b2c2的半徑R2比氣門頸部圓弧輪廓線段blcl 的半徑R1略小以及磨削氣門盤外錐面的第二線段d2e2比氣門盤外錐面輪廓線段dlel略 長以外，其余外輪廓線與氣門對應(yīng)處輪廓線段相同。
[0022] 采用所述砂輪磨削氣門的方法為分段成型磨削與數(shù)控插補相結(jié)合的方法，如圖4 所示。磨削工件時砂輪首先以一定角度工進到圖4中雙點畫線所示的砂輪磨削位置一，以 成型磨削法將氣門盤外圓輪廓線段elfl所在區(qū)域、氣門頸部圓弧輪廓線段blcl的左邊部 分所在區(qū)域以及氣門頸部輪廓線段albl所在區(qū)域磨削成型，此時氣門頸部輪廓線段albl、 氣門頸部圓弧輪廓線段blcl的左邊部分及氣門盤外圓輪廓線段elfl分別與砂輪的第四 線段a2b2、圓弧線段b2c2的左邊部分及第一線段e2f2相吻合；接著以數(shù)控插補法從砂輪 磨削位置一磨削到砂輪磨削位置二，逐漸將氣門頸部圓弧輪廓線段blcl的右邊部分所在 區(qū)域、氣門盤內(nèi)錐面輪廓線段cldl所在區(qū)域及氣門盤外錐面輪廓線段dlel所在區(qū)域磨削 成型，此時氣門頸部圓弧輪廓線段blcl的右邊部分、氣門盤內(nèi)錐面輪廓線段cldl及氣門 盤外錐面輪廓線段dlel分別與砂輪圓弧線段b2c2的右邊部分、第三線段c2d2及第二線 段d2e2相吻合。數(shù)控插補法的軌跡是以氣門頸部圓弧輪廓線段blcl的〇點為圓心，以 M=Rl-R2為半徑的圓弧段rs。當(dāng)砂輪到達最終磨削位置二時，氣門cl點以右被磨削 區(qū)域輪廓（除氣門盤外圓以外）與砂輪c2點以右輪廓（除磨削氣門盤外圓的輪廓面外）完全 重合。這一磨削方式在保證氣門型面輪廓磨削準確性的同時，由于數(shù)控插補磨削過程中氣 門輪廓線上cl點以左已磨削面逐漸與砂輪輪廓線上c2點以左部分脫離接觸，從而顯著減 少了磨削力，改善了砂輪的冷卻狀況，砂輪耐用度顯著提高。
[0023] 磨削氣門盤端面方法如圖5所示。利用砂輪左側(cè)端面的a小倒角面，以徑向切入 法磨削氣門盤端面，再利用一小段垂直面H用于光磨氣門盤端面(參見圖3)。
【主權(quán)項】
1. 一種用于磨削氣門的砂輪，具有與氣門沿軸向外輪廓相適應(yīng)的外輪廓線，所述砂輪 的外輪廓線由與氣門盤外圓輪廓對應(yīng)的第一線段、與氣門盤外錐面輪廓對應(yīng)的第二線段、 與氣門盤內(nèi)錐面輪廓對應(yīng)的第三線段、與氣門頸部圓弧輪廓對應(yīng)的圓弧線段和與氣門頸部 輪廓對應(yīng)的第四線段連接組成，其特征是所述砂輪外輪廓線中圓弧線段的半徑小于氣門頸 部圓弧輪廓的半徑，所述砂輪外輪廓線中第二線段的長度大于氣門盤外錐面輪廓的長度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于磨削氣門的砂輪，其特征是所述砂輪位于氣門頸部一側(cè) 的端面設(shè)有一個倒角面和一段垂直面。
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于磨削氣門的砂輪，砂輪具有與氣門沿軸向外輪廓相適應(yīng)的外輪廓線，所述砂輪的外輪廓線由與氣門盤外圓輪廓對應(yīng)的第一線段、與氣門盤外錐面輪廓對應(yīng)的第二線段、與氣門盤內(nèi)錐面輪廓對應(yīng)的第三線段、與氣門頸部圓弧輪廓對應(yīng)的圓弧線段和與氣門頸部輪廓對應(yīng)的第四線段連接組成，所述砂輪外輪廓線中圓弧線段的半徑小于氣門頸部圓弧輪廓的半徑，所述砂輪外輪廓線中第二線段的長度大于氣門盤外錐面輪廓的長度。采用所述砂輪磨削氣門，可以實現(xiàn)通過一次裝夾磨削即可完成氣門的磨削加工，從而提高氣門加工效率和質(zhì)量。
【IPC分類】B24D5-00, B24D5-10
【公開號】CN204565933
【申請?zhí)枴緾N201520008486
【發(fā)明人】許亮, 張少軍, 彭關(guān)清
【申請人】宇環(huán)數(shù)控機床股份有限公司
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年1月7日