气门座加工，一个世纪的演变和...解决方案！
前
冲入
以及硬质合金成型刀具
图 1
颤纹
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图 2
波动
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粉末金属阀座或某些铸铁阀座的研磨不可避免地会产生振痕。振痕对阀门非常有害，因为阀门关闭时气体会通过这些振痕逸出。
因此，加工后的阀座将迅速变形，其密封性将永远不充分。 颤纹是由硬质合金成型工具刮擦由不同材料制成的具有粒状结构的材料的大面积表面而产生的（例如粉末金属、球墨铸铁……）。
采用研磨技术（成形工具）加工的传统阀座，都存在百分之一毫米的起伏，这是 360 度旋转时不规则切削力的直接结果。切削力变化的结果将不规则的力传递到机器主轴上，主轴会根据机器的不同或多或少地弯曲，并产生不规则的形状。手动机器操作员熟知的这种现象，当出现大的可见缺陷时，可以通过快速有力地按压主轴命令来补偿。
上述操作需要耗费相当大的主轴力，虽然它可以帮助消除小缺陷，但却无法纠正几何形状。
这些波动是研磨加工的固有原理，无疑会对气门密封产生影响，需要对每个气门在其气门座上进行进一步研磨，以获得可接受的密封。迄今为止，气门研磨是发动机制造商及其客户出于必要而接受的，但长期以来，发动机制造商和任何追求当今发动机所需的最低质量的人都已摒弃了这种做法。
现在
FIXED-TURNING®
和单点工具
图 3
几何精度
通过插补加工、FIXED-TURNING® 可以彻底消除图 1 和图 2 所示的所有缺陷。
微颤动痕迹和起伏几乎不可能产生。单点加工不会形成此类缺陷。只需考虑在车床上进行加工即可确信这一点。
使用沿两个插补轴移动的车刀进行加工可生成圆形微槽，形状完美。槽的深度和两个槽之间的间隔由机器的数控系统控制，从而实现最精细的表面光洁度。
就像切削工作量大大减少（300 倍以上）一样，表面光洁度缺陷也降低到了 FIXED-TURNING® 所处的领先 OEM 所定义的质量等级的最高水平。
新时代，新机遇……
加工难度最大的气缸盖仅需几分钟，每个阀座的加工时间就可达到最长轮廓，专门用于提高发动机的输出功率。传统的“3 角”轮廓的加工可在几秒钟内完成。
摩托车气缸盖、现有和未来最小的气门座（小型化，所有新发动机开发计划的核心）可以极其轻松地加工，并达到竞赛发动机的最佳精度......
NEWEN® 机床让每位发动机重建者都能成为所有类型发动机加工的专家。使用 FIXED-TURNING® 机床系统地实现的精度适用于所有类型的发动机，人们不再需要拒绝参与此类或此类气缸盖的加工，所有困难的加工操作都成为额外和可观利润的来源。
任何配备 FIXED-TURNING® 机器的发动机重建商都可以涉足高性能市场、机械休闲市场。
一级方程式赛车或任何其他高性能机械运动所需的所有精度均可自动且系统地实现。完美无缺。
高性能是一个不断增长且利润丰厚的市场。参与这一专业的高级专业人员的声誉将为整个公司增光添彩。
热电联产，也称为“热电联产 (CHP)”，将发动机转化为天然气和生物燃料（乙醇）需要对气门座沉孔和非常坚硬的气门座进行快速而精确的加工操作。
热电联产的原理早已为人所知，并被广泛应用。如今，超洁净天然气燃烧往复式发动机技术、热交换器和系统控制的进步，使热电联产对于各种规模的应用来说既实用又经济。
影响这些进步的发电方面之一是对清洁能源的需求不断增长。排放控制策略允许天然气燃料内燃机用于 CHP 和 ICHM 应用，其排放水平等于或低于当前大型发电厂的标准，这进一步使热电联产更加实用、经济，并可用于更广泛的商业和工业应用。
FIXED-TURNING® 是实现这些服务的理想工具，可使其变得简单、快速、精确且利润丰厚。
使用 FIXED-TURNING® 将所有凸轮桶孔壳体加工成加大尺寸以便在壳体中插入加大尺寸的套筒是一项简单、精确且有利可图的操作。
随意创建 OFFSET 配置文件...
加工文丘里管（最高可达 112 度）以加速气体速度。
文丘里管：阀座下方的一个开放角度，可以通过减压来加速废气的速度。
精密加工所有类型的气门导管（铸铁、粉末金属、青铜、任何合金……）。在独立操作或组合气门座加工操作中以最高精度铰削气门导管。
使用同一种切削刀具加工所有高精度气门座沉孔。为所有类型的气缸盖（铸铁或铝）准备气门座外壳，对于所有 FIXED-TURNING® 专业人士来说，这是一项精确且有利可图的工作。
小松天然气气缸盖阀座硬度：56/58HRC (573HB+ / 610高压50+)
所用插入件：FT-11-11
- 切割速度：180 米/分钟
- 加工模式：干切
- 切割周期：28 秒/座
- 圆度：1µ 至 2.40µ
表面光洁度：0.20Ra
NEWEN 的另一项独家技术：火花塞外壳的加工.
加工梅赛德斯 Actros 减压阀座“是小菜一碟”。
FIXED-TURNING® 及其数控系统，可以以有利可图和重复的方式实现不可能的事情。
一种适合所有人的技术。
所有 NEWEN FIXED-TURNING® 机床，包括 CONTOUR-BB™、CONTOUR-BB-CS™、CONTOUR™、CONTOUR-CS™、EPOC-VISION™，均配备电子系统，可精确重复切削深度。NEWEN 开发的该系统本身并不是测量系统，但其设计允许精确重复加工位置，同时对要加工的气缸盖进行随机参考。通常，NEWEN 系统的参考是气缸盖垫片平面图，它也用作测量阀座深度的参考。使用特定工具，也可以使用其他表面，例如凸轮轴壳体。
电子线性仪表 LVDT (I)连接到机器的数控系统。根据 LVDT 尖端的收缩长度，仪表会发出电信号，从而可以识别仪表的位置，误差不到百分之一毫米。
此位置可以记忆。一旦记忆了位置，当仪表再次压缩相同量时，主轴进给电机会自动停止。因此，设备可以相对于选定的参考点以相同的深度加工所有阀座。
仪表(I)相对于导向轴和与其连接的主轴护套具有固定位置。当主轴在其气垫 (C)和/或其球形气垫 (A)上移动时，此固定位置保持不变
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图 3：所有座部均按照同一参考点 (W)加工，该参考点属于参考平面且距离固定尺寸 (X)较远，该尺寸与图 1 中的尺寸 (X) 相同。
图 2 中的尺寸(Z)是压力表被压缩的量，与图 2 中的值(Y)相比，与参考点的加工距离相对应。可以使用数控控制手段（升降机、选择维修尺寸……）将该值(Y)修改为给定的精确值，这将修改压力表尖端的位置，并且后者将再次被记忆，以便根据需要重复多次。
仪表的收缩量（Z）与主轴的行程值并不完全一致，这主要是因为机床主轴与仪表之间存在角度。另外，LVDT 不是测量仪器，而是位置指示器。
NEWEN 自动重复深度控制™ 系统可保证相同的深度加工，变化不超过 +/- 百分之一毫米。
它是业内唯一能够保证如此精度的自动加工的系统，无论气缸盖相对于气缸盖固定装置的位置如何，无论气门导管的角度如何，无论机器头部的行程如何。
固定车削® 和数控加工
气缸盖是发动机的神经中枢，汇集了决定发动机功率、灵活性和寿命的所有功能……气缸盖是发动机开发人员和维修专家关注的焦点。NEWEN、FIXED-TURNING® 和数控为多项技术挑战提供了不可避免和不可替代的解决方案，而这些挑战无法通过旧技术和/或传统技术解决。
燃烧室容积
同一台发动机内各个腔室的容积、其以 cm3（立方厘米或 CC）为单位的数值以及它们之间的一致性是使每个气缸的输出达到最佳和平衡的决定性因素。只有体积和形状完全相似的腔室才能实现高性能发动机高转速所需的输出水平和和谐性（请参阅本文末尾的“HCCI”技术）。 
FIXED-TURNING® 和 NEWEN 数控系统可实现非常高精度的加工操作。阀座及其特定轮廓（进气和排气）可在 1/100 毫米（0.01 毫米或 0.00039 英寸），加工深度由电子深度计和非常高精度的运动学自动控制。
相应的形状和完全相同的深度保证了腔体的精确容积。
气缸气密性
气缸的瞬时气密性对于发动机的最佳运转和达到较高的速度至关重要。
阀门和阀座之间的金属接触必须完整完美，才能确保这一困难的气密性功能。除了材料的质量能够承受高速运转外，阀门和阀座之间的金属接触也是获得完美持久的气缸气密性的必要条件。
通过完全尊重接触的两个表面的几何形状（形状、角度、表面光洁度……），可以实现阀门和阀座之间的完美形状对应。
只有对阀门和阀座进行高精度加工，才能实现这种必要的一致性。过去，由于阀座和阀门加工精度不足，必须对阀门进行研磨，但如今，为了达到气密性水平和气密性的耐久性，研磨已被严格禁止。
NEWEN、FIXED-TURNING® 及其数控系统可以加工形状缺陷（圆度）为 3µm（或 .003mm 或 .000118”）或更小的阀座，具体取决于加工的材料。OEM 要求阀座和阀的圆度缺陷不超过 5 至 6µm。
NEWEN FIXED-TURNING® 及其数控系统允许每次调整百分之一度的角度。因此，可以轻松调整阀座和阀门的角度，以获得完美而持久的气密性，而不会受到搭接的破坏性诱惑，从而不会使这些部件的形状变形。
NEWEN FIXED-TURNING® 机器的阀座完美呈圆形，角度非常精确，并且气密性极佳，可供长时间使用。
使用成型工具进行加工无法保证角度精确和阀座完美圆整，因此必须研磨阀门。这种选择会导致气密性短暂，并会大大降低性能。
对准和同轴度由于高性能气门召回机制减少了运动质量，因此可以提高发动机转速、快速加速和减速。但所有这些性能只有通过大幅减少摩擦和支撑运动部件、气门、凸轮轴、进气凸轮才能实现……同时不要忘记气门召回系统的控制功能。
除了气门和气门座的圆度外，气门导管、气门、凸轮桶和凸轮的同轴度应允许所有这些部件的运动，同时消除：
- 寄生摩擦
- 阀“头”在阀座上的滑动
- 凸轮桶在其各自的外壳内进行支撑。
与普遍接受的观点相反，通过在导向器内强行插入锥形导向器并使用该导向器作为同心度测量仪的支撑，无法控制阀座和阀导向器之间的同心度。使用相同技术让工具钻出与阀导向器同心的凸轮桶孔壳体更是不可能，而凸轮桶孔壳体是发动机良好性能的必要条件。
NEWEN FIXED-TURNING® 的运动学包括定心导向器的液压定心，使加工主轴定心时的缺陷不超过几微米（µ= 0.001mm = .000039”）。
FIXED-TURNING® 导向装置不会限制气门导管，并考虑到气门导管的加工缺陷。同样，凸轮桶孔壳体的加工也应遵循凸轮桶的导向轴。
采用 FIXED-TURNING® 加工可保证阀座、阀导管和凸轮桶孔壳体具有相同的轴线，并且完全对齐，并且零件能够以最高速度移动，而不会受到摩擦和寄生制动，这些摩擦和寄生制动会导致发动机无法在高转速下运行，从而导致快速磨损和明显的机械事故风险。
使用 FIXED-TURNING® 加工的导轨、阀座和凸轮桶孔外壳与所使用的钛合金阀、特殊弹簧、特殊阀座等部件相结合，可确保发动机超快速运转，且不会出现气密性缺陷、摩擦导致运转不正常和油膜破裂的风险。还应避免因无法遵循升高状态而导致的阀故障。
NEWEN FIXED-TURNING® 是一种加工概念，其开发目的是将加工缺陷的精度控制在微米级，而不再是百分之一毫米。
轴的同轴度缺陷会导致摩擦力升高*，从而减慢各个部件的移动速度，破坏气缸的气密性，导致卡死，同时严重限制发动机的转速，而气缸之间的不平衡会加剧上述所有问题。每个不平衡都是运动部件机械约束的根源，这些约束会导致上述部件过早磨损。
排气型材
混合物（燃料-燃烧物）爆炸后，燃烧产生的残余气体会充满气缸，必须通过排气管排出，由活塞向上返回到最高点时排出。排气阀应在活塞再次下降之前逐渐关闭，在此过程中再次吸入一些新鲜混合物。这个关闭阶段对排气阀至关重要。加热到极端温度的气体还会夹在阀座和关闭的阀门之间。
阀座和阀门受到层压气体的磨损，表面温度达到最高水平，以确保接触和气密性，持续几千秒。为了使这种接触不会导致接触表面的快速退化，这些接触面积必须达到最佳表面（平方毫米），并且它们的形状必须互补（角度、圆度、表面光洁度……）。
1. 无台阶连接，其形状有利于气体无湍流流动。
2.阀座面积宽，与阀门匹配，对气体的磨蚀性有较大的抵抗力。
3.文丘里管用于气体的快速膨胀和加速。
NEWEN FIXED-TURNING® 可加工足够大的排气阀座，不会自行变形，同时角度尽可能接近阀座。圆形无刻面和起伏，可使阀座整个表面实现金属与金属接触，从而确保良好的热交换、完美的气密性和最大的可靠性。
FIXED-TURNING® 允许加工长度几乎不受限制的型材。因此，我们可以加工排气管以方便气体的抽取，特别是文丘里管，它可以让气体在通过阀座后立即释放，从而加快其速度。应消除导致湍流和气流减慢的尖角、台阶、直径差异，并优化每个管道（碗/后壁），使其与其他管道完全相同，以更好地管理发动机的运行。
入学概况
与排气阀座和阀门不同，进气阀座和阀门不会受到燃烧气体的层压和随之而来的磨损。进气阀座必须尽可能地让新鲜的空气/汽油混合物充满气缸，这些混合物由活塞下降吸入，并可能由涡轮增压器和压缩机的作用推动。
管道（碗状区域）的形状必须达到最佳，以允许气体最大程度流动，而不会产生寄生湍流。阀座本身的角度参与气体混合物的引导，必须完美地融入管道的总体形状中。
根据燃烧室的形状，由完美相连的线段和半径组成的轮廓将使气体流动达到最佳状态。锐角被禁止，连贯的轮廓将在阀门短暂开启期间引导最大体积的气体。阀门的完美密封将实现最佳燃烧和输出以及无可挑剔的可靠性。
只有 FIXED-TURNING® 可以优化从气门导管到气缸边缘的进气管道。 具有完美掌握形状的加工应在一次操作中完成，并且对每个气缸重复相同的操作。 气缸盖的原始加工通过一系列互补的加工操作来完成，气门座壳、阀座、角度加工......这些操作会自动产生有损于气流的不规则性。 FIXED-TURNING® 可以连续不间断地加工整个管道，包括气门座，气门座的加工不受其余加工的限制。 FIXED-TURNING® 以及对管道和阀座的不间断加工可实现气缸的最佳填充、气缸之间的完全规律性，从而使发动机达到最佳输出。
1. 由线段和半径组成的轮廓优化了混合物向圆柱体的引导。
2. 阀座呈完美圆形且密封，其角度与阀门完美调节。
3、抗扰流环节半径小。
4. 导管形状（碗）完美融合，且彼此严格相同。
5. 原材料
6. 整个导管（碗状部）的轮廓恒定且光滑，包括阀门的阀门静止区域。
气缸通量的规律和平衡
每个气缸都会为发动机提供一定比例的功率，只有每个气缸提供的功率完全相似才能保证发动机在高转速下高效运行。
具有完全相同行为的气缸将允许获得无寄生振动的发动机并允许提高速度。
NEWEN 和 FIXED-TURNING® 允许连续加工，所有点均有规律且相似，从一个管道到另一个管道，从一个发动机到另一个发动机。在传统成型工具加工工艺无能为力且效率低下的地方，可以允许最复杂的形状。
NEWEN 可实现完美的阀座，从而提高每个气缸的效率，同时实现卓越的可靠性。
FIXED-TURNING® 独有的两个特性使得对加工深度的尊重成为可能：
FIXED-TURNING® 可在整个轮廓上进行小至百分之一毫米 (.00039”) 的加工，无论其长度如何，同时提供完美的阀座几何形状（圆度、角度、同心度……）
FIXED-TURNING® 的数控系统可将深度调整至 + 或 - 0.01mm (1/100mm）或 .00039”。
这两种独特可能性的结合可以实现完全相同的燃烧室，从而使发动机保持平衡并具有“高转速”能力。
这些由 FIXED-TURNING® 独家保证的精密加工能力已经为修复未来集成 HCCI 技术（均质压燃）的发动机提供了可能性，该技术将彻底改变汽油发动机，使其更加清洁、高效。
提醒一下，HCCI 技术可以消除火花塞，因为它可以控制空气/汽油混合物的压缩，从而控制可燃混合物的自动点火。消耗和功率增益将使这项技术不可避免。气缸盖的加工将在很大程度上决定腔室体积和加工深度的精度。只有允许最小和极其精确的切割的加工工艺才有可能。FIXED-TURNING® 已经准备好迎接这一新挑战。
性能和可靠性与精度和数控密切相关。
FIXED-TURNING® 是否领先于时代？
不，FIXED-TURNING® 正好可以陪伴那些不想被技术进步所超越的发动机专家。
