概述: 杆部是气门的重要部位。在内燃机中它与气门导管形
成一对摩擦付。在得不到良好的润滑条件下，承受着每分钟数千
次的反复摩擦，其工作状况极其恶劣。
根据气门杆部的工作特点，设计时对其精度、表面质量都提
出了较高要求。
除气门杆直径的尺寸精度外，国家标准GB2784-81中规定：气门杆的圆度、直线度及圆柱度小于0.01mm，表面粗糙度不低
于Ra0.63，有些高速大负荷内燃机杆部圆度要求在0.005 mm
内表面粗糙度不低于Ra0.4。例如桑塔纳汽车发动机气门，125摩托车气门等。另外，气门杆又是气门机械加工中常常作为装夹，定位径向基准的表面，它的精度状态直接影响到其他部位的加工
精度。例如加工盘部外圆端面锥面以及杆端的锁槽杆端面均需用
气门杆作径向基准。因此必须认真考虑气门杆部的机械加工。
一、气门杆部加工方法及特点
对气门杆的加工，一般都是在无心磨床上通过几次磨削来完成。无心磨床磨削与外圆磨床磨削比较有如下几个特点：
（一）无心磨床磨削
1、工件不用顶针或其它定心夹具来夹持，而是“自由”地放置在导轮与（刀板）砂轮之间，工件装卸方便，生产效率高。（所 谓顶针用在无心磨床上，只是起着轴向窜动定位作用）
2、工件的磨削表面，就是定位基面。所以工件表面原有误差，即气门毛坯的杆部表面或前一道磨杆工序的杆部表面以及磨削过
程中刚产生磨削层的误差，都会反映为定位误差，因而影响到工
件表面在磨削部分的外形，尺寸，从而反映为加工误差。毛坯杆
精度要影响下一道工序，需要钢厂提供圆度质量好材料。
3、工件运动是由砂轮，导轮共同控制的。工件运动的稳定性、均匀性不仅取决于机床传动链，还与工件、导轮及刀板的实际情
况（如工件中央高h，刀板顶角F等）有关。
（二）外圆磨床磨削
1、工件必须用套筒顶住，完成定心夹持，工件装卸相对麻烦一些。上海气门厂前期曾经使用盘部外圆用整只转动套筒，杆端
用半只开口呆套筒。(呆套筒指不转的套筒)
２、只要是定位基准准确，机床有足够的精度，工件即可磨
圆（在磨削余量充足的条件下）。其形状精度不受工件表面原有
精度影响。曾有一些气门单位因材料来自钢厂为多角形材料圆度
质量较差只能采用这种磨削。
3、工件的运动仅取决于机床传动链。
二、气门杆部磨削加工工艺分析
从上述分析特点可知，采用无心磨床磨削工件装卸方便，生
产效率高，很适合应
用于气门大批生产，但由于无心磨削时，磨削面就是定位基
准面，有许多不稳定因素存在，为保证质量，必须采取相应技术
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措施，结合加工工艺进行分析。
（一）加工阶段（工序）的划分
气门杆部加工阶段（或工序）对不需镀铬的气门而言，杆部
磨削分三个阶段，共计磨削五次。(毛坯杆余量海内气门厂一般都
采用0.5mm)
第一阶段称为粗加工阶段：①第一次粗磨，磨削量0.20mm，②第二次粗磨磨削量0.15mm。
第二阶段称为半精加工阶段：①第一次半精磨（初磨）磨削
量0.08mm，②第二次半精磨（光磨）磨削量0.04mm。
第三阶段称为精加工阶段：精磨磨削量0.03mm 。
对于杆部镀铬或氮化气门往往根据详细情况而定，例如镀铬
气门采用薄层镀铬工艺，则可在第二阶段的第二次半精磨后或第
三阶段的精磨后进行，此后再采用抛光或精磨。则氮化气门只能
在第三阶段的精磨后进行，此后采用研磨机擦光。上述第一个阶
段到第三个阶段均采用无心磨削。伊顿公司毛坯杆余量采用0.30 mm，直接分三次磨削：粗磨0.20 mm、光磨0.07 mm、精磨0.03 mm。
在锥面磨削时，都采用气门杆作径向定位基准。若采用“三辊”夹具，则夹具与气门杆作相对运动，在气门杆上必留下夹辊印，
因此气门杆必须再作一次无心磨削，此时锥面对杆的跳动必然会电极箔
受到影响。若采用“定心”夹具（如弹簧夹头，薄壁夹头等），夹
具与气门杆不作相对运动，锥面磨完后不可能在气门杆上留下夹碳化硅纳米线
具印。因此这时的气门杆就是精磨杆，能保证锥面对杆的跳动。
先磨锥面后精磨杆的工序将逐渐淘汰，后者将逐渐推广。上海气
门厂引进美国LANDIS机床就是薄壁夹头夹具，其锥面磨削精度
都取决于气门杆的精度，尤其是气门杆的圆度。为了确保锥面对
杆的跳动在0.03 mm内，伊顿公司把锥面磨削放到精磨杆后面，锥面磨削夹具用高精度弹簧夹头。
（二）无心磨磨削区域对杆部加工精度的影响及正确选择与
调整
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毛毡包注解：：砂轮转向：导轮转向：工件转向：砂轮直径：导轮
直径：工件直径: 砂轮中心：导轮中心：工件中心：（托板）刀 板角度
1：砂轮；2：导轮；3：调整垫片4：托架5：（托板）
刀板6：工件
A：砂轮、导轮中心连线至机床托架底面的高度
H：气门杆（或图一尺寸的圆柱棒）顶面至托架底面的高度
h: 工件中心高（工件中心到砂轮和导轮中心- 连线垂直距离）
γ：切削角
从图中所知，过砂轮中心，工件中心及导轮中心作剖面，此
时的图形称为“磨削区域”。砂轮、导轮的几何形状及工件所处的
空间位置（工件中心高h），决定了磨削区域的形状，该形状正
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确与否，对气门杆部的磨削精度，生产效率有着十分密切的关系。因此，具体分析造成磨削区域形状变化的主要原因，从而做到正
确的选择与调整，进而保证杆部加工精度的目的。
从图中看出，具体影响磨削区域变化的主要因素是：砂轮、
导轮直径的大小及工件中心相对砂轮、导轮的位置；此位置除工
件直径外，还取决于刀板（托板）的高度，刀板（托板）的角度
F和导轮相对刀板（托板）的距离等。从理论上讲，磨削区域是
一个瞬时变化的几何形状。因而一个绝对理想，正确的磨削区域
是不存在的。只有通过计算，确定一个相对稳定的磨削几何区域，而后通过调整来达到。
目前国内的气门制造厂极大多数使用M1080无心磨床，其
砂轮和导轮的标准直径是Dg=F500mm，Dr=F300mm，其直
径比一般在0.6～0.8（导轮/砂轮，即Dr/Dg ）。加工制造气
门的杆径大多也都是d=6mm～13mm，这样也确定了导轮与和
刀板（托板）之间的距离在一个较小的范围内调整，（因考虑到
刀板（托板）刚度，在保证气门杆径得到磨削的情况下，尽量厚
一些，故限制了导轮相对工件的调整量）。所以，磨气门杆部时
调整磨削区域的问题，也就是调整气门中心高h的问题。也就是说，在气门杆部直径一定时，选择刀板（托板）角度F和调整刀
板（托板）高度问题。刀板（托板）高度的调整，一般是通过调
整垫片3（见图一）来实现。这里介绍一种通过计算公式来确定
工件中心高度h的方法：
h= 。' 切削角r比较难测定，一般选单位：度。
工件中心高的实际测量方法，一般是在磨削区先放置一被加
工气门或同气门杆径相同的圆柱棒，然后通过测量气门杆（或圆
柱棒）顶面至托架底面高度，再通过以下公式换算而得：H=A+h+
变换后得
h=H_(A+ 此数据可与(1)式计算值进行比较，若相差较
大，可调整垫片3，直到差不多为止。
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