发动机缸体挺杆孔加工工艺分析
发动机缸体顶面缸孔及止口精加工组合机床的精度保证分析
发动机缸体顶面缸孔及止口精加工组合机床的精度保证分析发动机是汽车的心脏，而发动机缸体顶面缸孔及止口的精加工是发动机制造中非常重要的一环。
在发动机的工作过程中，缸体顶面缸孔及止口的精加工质量对发动机的性能、经济和可靠性都有着重要的影响。
为了保证发动机缸体顶面缸孔及止口的精度，需要使用专门的组合机床进行加工，同时也需要对机床的精度进行保障分析。
一、发动机缸体顶面缸孔及止口的精加工要求1.精度要求发动机缸体顶面缸孔及止口的精加工需要满足高精度的要求，主要体现在以下几个方面：（1）孔径精度：对于缸孔而言，其内径的精度和表面质量将直接影响到气缸的气密性和工作效率；（2）表面粗糙度：缸孔及止口的表面粗糙度需要控制在一定范围内，以保证气缸气密性和机械配合；（3）孔位精度：缸孔及止口的位置精度需要满足装配要求，确保各个部件的配合精度。
2.加工工艺要求（1）如果缸孔和止口采用同一机床进行加工，需要确保加工过程中的切削力和切削温度对工件的影响尽量减小；（2）保证加工过程中的冷却润滑条件，以确保切削润滑效果和工件表面质量；（3）在加工过程中对加工刀具的工艺参数要求严格，如进给速度、切削深度、切削速度等。
1.选择合适的机床对于缸体顶面缸孔及止口的精加工，通常需要选择数控组合机床。
这种机床具有多种加工功能，可同时进行多种加工操作，包括钻孔、铰孔、镗孔、攻丝、刀具更换等，能够大大提高加工效率和精度。
2.机床精度要求（1）数控系统精度：数控系统是影响机床精度的重要因素之一，需要保证数控系统具有高精度的控制能力，能够精确控制加工过程中的各种参数。
（2）机床传动系统精度：机床传动系统包括主轴传动系统、进给传动系统等，需要具有一定的转动精度和位置精度，以保证加工过程中的稳定性和精度。
（3）加工台面精度：加工台面是机床上工件进行加工的基准平面，其精度直接影响到工件的加工精度和位置精度，需要保证加工台面的平整度和平行度。
3.机床刚性和稳定性机床刚性和稳定性对于保证加工精度具有重要的影响，尤其是在高速加工和深孔加工中，刚性和稳定性的要求更加严格。
机床大讲堂第27讲——发动机机体气门挺杆孔加工工艺的改进（下）
机床大讲堂第27讲——发动机机体气门挺杆孔加工工艺的改进（下）发动机机体气门挺杆孔加工工艺的改进（下）3 问题分析3.1 现状该气门挺杆孔的加工采用传统的扩、镗、铰工艺，其中铰孔工序原设计为：(1)切削冷却方式为水基乳化液冷却;(2)刀具采用悬挂式活动钻模板进行定位、导向。
3.2 水基乳化液冷却存在的问题现用的水基乳化液冷却方式，无法满足切削过程中对铰刀刃的润滑需要，造成挺杆孔粗糙度超差及刀具磨损快、寿命低等问题。
3.3 悬挂式活动钻模板进行刀具定位、导向存在的问题铰孔工序采用12轴刚性刀杆加悬挂式活动钻模板单导向支撑方案，活动钻模板定位的精度和温度变化导致的刀杆位置变化都对加工精度带来影响，无法保证工件孔的位置精度及加工过程的稳定性。
4 铰孔工艺改进方案根据以上分析，为保证气门挺杆孔加工质量，需对铰孔工序进行以下技术改造措施。
4.1 夹具部分的设计重新设计制造夹具上盖，刀杆的后导向采用固定镗模套导向。
解决挺杆孔轴线对基准面垂直度超差、孔径喇叭口等问题。
图3为夹具上盖固定镗模套图。
4.2 刀杆刀具部分的设计设计制作新的刀杆和浮动接头，更换主轴箱的12根主轴，设计增加主轴与浮动接头之间的接口。
图4为刀杆和浮动接头。
4.3 滑台行程的设计重新安排主轴箱在滑台上的位置，增加滑板行程130 mm，达到铰刀在固定镗模套内导向行程延长的目的。
解决挺杆孔轴线对基准面垂直度超差、孔径喇叭口等问题。
图5为加工示意图。
4.4 冷却油系统的设计该铰孔工序加工对象为汽缸体气门挺杆孔，材料：HT250-GB9439，硬度：170～241 HB(切削性较好)。
刀具采用T10A刀体焊接YG6X铰刀刃，切削速度为8.4 m/min，是一种硬质合金刀具的低速切削环境，适宜选用油基切削液。
将原来的水基乳化液冷却方式改为切削油冷却，自主设计切削油循环管路、两级过滤排屑系统及上下料吹风工位，在原大流量系统上实现切削煤油的封闭自循环。
提高切削过程中对铰刀刃的润滑，解决挺杆孔粗糙度超差及刀具磨损快、寿命低问题。
缸体挺干孔铰孔刀具优化设计
摘要：发动机配气机构能否正常工作是关系到发动机动力性和经济性好坏的关键因素之一，配气机构的良好运转是靠挺杆体及挺杆孔之间良好配合来保证的,因此对挺杆孔的加工质量有严格的要求，在发动机台架试验时,经常出现挺杆体拉伤、挺杆卡死等现象,影响发动机质量。
经拆检分析,发现在挺杆体与挺杆孔之间存在大量铁质颗粒,由此引起挺杆体与挺杆孔壁之间的摩擦,最终造成挺杆体与孔壁卡死、拉伤。
而这些颗粒大多数来源于挺杆孔上方孔口处的加工毛刺，要提高加工效率，改善加工质量，下面我们就与铰刀优化和设计的方案来介绍一下。
关键词：挺杆体铰刀优化设计⒈刀具设计⑴就应工厂现有的加工条件，完成产品加工，保证质量和提高效率及降低成本。
⑵为减少装拆刀具的时间，从钻孔、扩孔（或镗孔），到最后的铰孔，一次性安装刀具完成三道工序（孔的粗加工、半精加工和精加工），即将钻头和扩孔钻（或镗刀）及铰刀三种刀具共用一刀体结构。
⑶为减少刀具刃磨的辅助时间和提高刀具的耐用度，减少刀具消耗，降低生产成本，分别对钻孔、镗孔和铰孔用刀具的切削部分针对各自加工特点（切削条件）而采用不同材质型号特点的硬质合金刀片。
⒉刀体结构原理设计根据钻头加工内孔钻削效率高的特点，刀头部分用一块材料为YG8 E225型合金刀片镶嵌（铜焊）在刀杆一端而成为钻头部分，完成粗加工（钻孔）工序，但是加工出的孔其表面粗糙度和孔经直线度都较差，尺寸精度不高等缺陷，将具有修正孔径直线度，稳定孔径尺寸的镗刀部分，放在合金钻头后，将钻削出的孔进行镗削加工（由于镗削余量较大，分单刀三级镗削），利用镗孔的优点来保证加工出的孔径直线度和稳定孔径尺寸，完成半精加工工序（包括粗镗、半精镗），为铰孔工序做好准备工作（提高表面粗糙度和使铰削余量均匀合理），铰孔的铰刀部分放在复合刀具体切削部分的最后来完成最后的精加工，保证孔的精度（孔的形位精度和表面粗糙度）、刀具体夹持部分制成莫氏3号锥柄。
为了容易排屑和刀具不同时参与切削（减轻切削力），每一刀具的切削部分的起始点在轴向间隔大于或等于25毫米（大于孔深），其中钻与第一级镗之间大于25毫米（因钻孔的铁屑多），同时也增大了容屑空间，使排屑顺畅，避免前后刀面切下的切屑互相干扰和阻塞，致使刀具崩刃及影响孔的质量。
柴油机机体气门挺杆孔加工工艺改进
柴油机机体气门挺杆孔加工工艺改进作者：袁人炜叶翠金机体(以下简称机体)的每个汽缸孔两侧配有两个挺杆孔，该孔远离工件端面，且对凸轮轴孔有一定的垂直度要求。
加工这些挺杆孔，现行普遍采用图1所示的装夹方式，以机体底面S和底面S上的2个工艺孔定位。
图1 加工挺杆孔框架式夹具示意图机体底面S紧靠框架式夹具上盖下方的定位块的定位面上，夹紧机构自下向上对工件施加夹紧力夹紧固定。
之后，用单工位组合机床同时加工机体上的全部挺杆孔。
每一刀杆用2个导向套引导，一个导向套装在导向轴上，导向轴插在机体安装凸轮轴的孔中；另一个导向套装在上盖(固定模板)上。
组合机床设有插、拔导向轴的牵引机构，由固定托架、导向托架、导向轴套、可翻转托架导轨、牵引油缸等组成。
整个夹具结构复杂庞大。
原定位方案分析图1所示的机体上挺杆孔的加工定位方案，是以机体底面的1面2孔为精基准，符合“基准统一”原则。
这在理论上可以这样讲：遵循“基准统一”原则，便于保证各加工面间的相互位置精度，避免基准变换所产生的定位误差，且简化了机体加工工艺过程中的夹具设计和制造。
图2加工机体挺杆孔工序简图然而，由于柴油机机体挺杆孔的位置特殊，当采用机体底面的“1面2孔”为精基准定位时，反而使该工序的夹具设计和制造复杂化，其缺点主要如下：1 工件装夹不方便，必须从侧向推入推出，操作工人劳动强度大。
2 夹紧力与切削力、重力的方向相反，所需要的夹紧力大，且定位夹紧的稳定性差。
3 框架式的夹具结构，体积大，制造复杂，不便于测量、调整和观察。
4 相应要求组合机床的高度尺寸大，造成重心高，影响切削的稳定性。
5 只适合单一品种的柴油机机体加工，当产品改型时，就不能适应。
改进定位方案和定位误差计算针对图1加工定位方案的不足，采用图2所示的加工定位方案。
以机体顶面E和两气缸孔(1面2孔)为定位基准，符合“基准重合”原则。
只要该方案的定位误差在允许范围内，其夹具结构将大大简化，夹具设计方便，制造成本下降；加工工件的装夹便于调整，劳动强度也将减小，且所需夹紧力也小，夹紧方便、可靠，加工过程中也便于观察。
汽车发动机五大关键件的加工工艺分析
汽车发动机五大关键件的加工工艺分析发动机是汽车的“心脏”，汽车的发展与发动机的进步有着直接的关系，发动机主要由5大关键部件组成，包括缸体、缸盖、曲轴、凸轮轴、连杆等，所以这些核心零部件的加工成为汽车发动机制造的关键。
1.缸体缸体、缸盖作为发动机最核心的零部件，是几乎所有发动机厂家必选的自制件项目。
目前缸体、缸盖等箱体类零件的机械加工发展大趋势是，以数控机床和加工中心组成的柔性生产线逐步替代以组合机为主的刚性生产线。
为了适应大批量生产的需要，先后开发了可换箱式柔性制造单元（FMC）和多台加工中心组成的柔性加工系统（FMS），适应不同品种和批量的制造业需要。
随着CNC控制系统的推广和刀具新材料的开发，高速模块化加工中心在90年代取得突破性进展，由高速加工中心组成的柔性加工系统已广泛用于实际生产。
缸体是承装所有机件的总承，缸体结构共同点是一个近似六面体箱式结构，薄壁，加工面、孔系较多，属典型的箱体内零件，主要加工有缸孔、主轴承孔、凸轮轴孔等，有润滑油道、冷却水道、安装螺孔等多种孔系，有多种联结、密封用凸台和小平面，它们的加工精度直接影响发动机的装配精度和工作性能，同时，为提高机体刚度和强度，还分布有许多加强筋。
缸体孔加工：采用粗镗、半精镗及精镗、珩磨方式加工。
主轴承孔的加工：一般采用粗加工半圆孔，再与凸轮轴孔等组合精加工。
凸轮轴孔的加工：一般采用粗镗，再与主轴承孔等组合精加工。
挺杆孔的加工：一般采用钻、扩（镗）及铰孔的加工方式。
主油道孔的加工：传统的加工方法是采用麻花钻进行分级进给方式加工，其加工质量差、生产效率低，目前工艺常采用枪钻进行加工。
2.缸盖缸盖形状一般为六面体，系多孔薄壁件，其上有气门座孔、气门导管孔、各种光孔及螺纹孔、凸轮轴孔等。
汽油机缸盖有火花塞孔，柴油机缸盖有喷油器孔。
根据缸盖在一台发动机上的数量可分为整体式缸盖和分体式缸盖等。
只覆盖一个气缸的称为单体气缸盖，覆盖两个以上气缸的称为块状气缸盖（通常为两缸一盖，三缸一盖），覆盖全部气缸的称为整体气缸盖（通常为四缸一盖，六缸一盖）缸盖的平面加工一般采用机夹密齿铣刀进行铣削加工，孔系一般采用摇臂钻床、组合机、加工中心等设别进行钻、扩、铰方式加工；导管及阀座采用冷冻或常温压装方式进行压装，常温压装过程中一般采用位移-压力控制法对装配过程进行控制。
发动机典型零件工艺分析报告
由于筒体形状复杂，壁厚不同，筋肋等，在加工过程中因各种原因产生的应力容易使工件变形。因此，在加工过程中应遵循以下原则：
1）首先从大表面切掉大部分加工余量，以确保精加工后零件的变形最小。
2）切削力大、锁模力大、容易发现零件缺陷的工序应安排在前面。
3）由于加工深油孔时容易产生应力，布置时应注意对加工精度的不利影响。
1.3
1.3.1
1）筒体为薄壁壳体零件，装夹时容易变形，所以不仅要选择合理的装夹点，还要控制切削力的大小。
2）由于孔系统的定位精度高，加工时需要采用相对工艺集中的方法，这就需要高效率的多工位专用机床。
3）由于缸体是发动机的基础件，紧固孔和安装孔较多，需要用多面组合钻床和组合攻丝机加工。
4）一些关键部位的孔系尺寸精度要求较高，相当一部分孔必须经过精密加工。这也是量产条件下的生产率和生产节拍的关键问题，因此需要将加工安排在多个工序中。
3）加工主轴承座孔和凸轮轴轴承孔时，方便将镗杆的支撑导套设置在夹具上，可实现高加工精度和高切削量。
4）由于大部分工序都以此为基础，各工序的夹具结构略有不同，夹具设计制造简单，生产准备周期缩短，成本降低。由于采用单一定位基准，可避免加工过程中工件的频繁周转，从而减少人工。
底面作为精细基准也有一些缺点：
3）在前期工序中尽量安排好各个深油孔，以免因应力较大而影响Байду номын сангаас续精加工工序。
1.4
1.4.1
气缸体是一种箱型零件，形状复杂，加工零件多。因此，在选择粗基准时，应满足两个基本要求，即使被加工的主表面（包括主轴承孔、凸轮轴孔、气缸孔、前后表面和上下表面等）和确保装入气缸体的运动部件（如曲轴、连杆等）与气缸体未加工的壁之间有足够的间隙。
9）主轴承座结合面粗糙度为Ra3.2~1.6μm，锁紧宽度公差为0.025~0.05mm。
挺杆加工工艺设计
钳
去毛刺 去锐边
磨
外圆磨 Ф16外圆
磨
平面磨 Ф30端面
热处理 淬火
钳 去除槽 R4圆角
• 七、工序尺寸确定
• 本零件加工中，大部分工序尺寸为第一类 工序尺寸，求解原则为由后往前推，依次 弥补（外表面用加，内表面用减）余量获 得，并按精度给出公差。
• 本零件加工中第二类工序尺寸为铣平面和 槽的尺寸，求解尺寸链如下：
3.零件组成表面
Ф30端面
Ф30外圆
台阶 Ф16外圆
Ф8.5孔
Ф9孔
平面
倒角1
R0.3圆角
倒角0.2
R5圆角
M10x1螺纹 槽
Ф16端面
Ф30端面表面 粗糙度为R0.4
4.主要技术条件
Ф16外圆表面 粗糙度为R0.4
Ф16外圆表面圆度和 圆柱度为0.005
Ф30端面边缘对轴线的 端跳动为0.025
铣槽
铣平面
磨大端面
终检
小结
纸上得来终觉浅 ， 绝知此事要躬行 。
柴多火焰高， 人多办法 1、零件材料：20Cr钢。
1）20Cr钢属于低淬透性合金渗碳钢，合金 元素含量较少，淬透性较差。
2）主要用于制作截面尺寸不大，受冲击力 较小，心部要求较高，工作表面耐磨的零 件。
3）切削刀具可用YT5和YT15 ；若连续加工， 可采用YT30。
• 2、零件总体特点：长径比为8，为较典型 的细长轴。
• 解该尺寸链可得加工时应保证的工序尺寸A。
八、工艺过程卡片
九：加工模拟 车左端面
圆角R 5
车右端面、Ф30外圆（保总长）
半精车Ф30外圆、 倒角0.2×45°和 倒角R 0.3
半精车Ф16外圆（留磨量）、 R 5圆角和倒角1×45°
发动机缸体顶面缸孔及止口精加工组合机床的精度保证分析
发动机缸体顶面缸孔及止口精加工组合机床的精度保证分析一、引言发动机缸体是内燃机的重要组成部分，其加工精度直接关系到发动机的性能和使用寿命。
发动机缸体顶面缸孔及止口是发动机缸体加工的重要工序，对其精加工组合机床的精度保证具有至关重要的意义。
本文将对发动机缸体顶面缸孔及止口精加工组合机床的精度保证进行分析。
二、发动机缸体顶面缸孔及止口的加工要求1、精度要求：（1）缸孔圆度：0.01mm（2）缸孔垂直度：0.02mm（3）止口位置公差：0.02mm（4）止口平面度：0.03mm（5）表面粗糙度：Ra0.8μm2、工艺要求：（1）精加工工序：包括粗加工、精加工和装配。
（2）加工工艺：采用数控加工，保证加工精度和稳定性。
（3）加工工序：依次进行粗加工、精加工和检测，确保加工质量。
三、精加工组合机床的精度保证分析1、加工设备选择：为了保证发动机缸体顶面缸孔及止口的加工精度，需要选择高精度、稳定性好的数控精加工设备。
通常采用数控专用车床或数控磨床进行加工，确保加工精度和稳定性。
2、夹紧装置设计：夹紧装置是保证加工精度的关键，在夹紧装置设计中要考虑到工件的稳定性和刚性，确保加工过程中不会因为工件移位而导致加工精度下降。
3、刀具选择：选择合适的刀具对加工精度影响很大，需要选择刚性好、刀具尺寸稳定的刀具，以保证加工质量。
4、控制系统：数控加工中的控制系统对加工精度和稳定性有很大的影响，要选择稳定性好、控制精度高的数控系统，保证加工过程稳定可靠。
5、加工参数优化：在加工过程中，需要根据工件材料和加工要求对加工参数进行合理优化，包括切削速度、进给速度和切削深度等，以保证加工精度和表面质量。
6、质量检测：加工完成后，需要进行质量检测，包括尺寸检测、形位公差检测和表面质量检测等，以确保加工精度符合要求。
四、结论发动机缸体顶面缸孔及止口的精加工组合机床的精度保证是保证发动机缸体加工质量的关键环节。
通过选择合适的加工设备、合理设计夹紧装置、优化加工参数和严格质量检测，可以保证发动机缸体顶面缸孔及止口的加工精度。
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中 图分 类 号 ： Ｔ Ｈ １ ６ ５； Ｔ Ｇ ６ ５ 文 献标 识 码 ： Ａ
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文章编号 ： １ ０ ０ １— ２ ２ ６ ５ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ４— ０ １ ４ ９— ０ ３
Ｄ Ｏ Ｉ ： １ ０ ． １ ３ ４ ６ ２ ／ ｊ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． ｍｍ ｔ ａ ｍ ｔ ． ２ ０ １ ５ ． ０ ４ ． ４０ ０
发 动 机 缸体 挺 杆 孔 加 工 工 艺 分 析
第 ４期 ２ ０ １ ５年 ４月
组 合 机 床 与 自 动 化 加 工 技 术
Ｍｏ ｄｕｌ ａ ｒ Ｍａ ｃ ｈｉ ｎ ｅ Ｔｏ ｏ ｌ＆ Ａ ｕ ｔ ｏ ｍａ ｔ ｉ ｃ Ｍａ ｎｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕｒ ｉ ｎｇ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｑ ｕ ｅ
Ｎｏ ． ４ Ａｐ ｒ ．２ ０１ ５
董淑婧 ， 吕海 霆
（ 大连 科技 学 院 机 械 工程 系 ， 辽 宁 大连 １ １ ６ ０ ５ ２ ）
摘要 ： 文章通 过 分析发 动机 缸 体挺 杆 孔 的 结构 特 点和技 术 指标 ， 介 绍 了现 在 汽 车企 业 所使 用 的 多种 加工 工 艺方 法 。论述 了传 统加 工 工 艺 方 法存 在 的加 工精 度 低 、 排 屑 和散 热 差、 夹具 复 杂 等 方 面 的 不 足 。结合 目前 汽车 企业 大批 量 生产 的 实际情 况 ， 提 出了 高效 率 、 高精 度 的枪 钻一 枪 铰 加 工 方 法及 加 工条 件 ， 并给 出 了具 有 实用价 值 的 工艺参数 。 同时对 其他缸 体 孔加 工有 一 定的参 考价 值 。 关键 词 ： 发动 机缸 体 ； 挺杆孔 ； 加 工 工艺
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Ｏ 引 言
机械加 工属 于传 统 的加 工技 术 ， 尽管 目前机 械 加 工技 术总 的趋势 是朝 着精 密 、 高效、 柔性化、 自动 化 的 方 向发展 ， 但 传统 的机 械加 工 在发 动 机制 造 中仍 起 着 主导作用 。发动机 主要零部 件 中的平 面和孔 系的加 工 饼 采用 的工 艺方 法 与 传 统 工 艺仍 有 着 密 不 可 分 的 联 系。因此 ， 本 文基 于传 统工 艺 和发 动 机缸 体 挺杆 孔 的 结 构特点 及技术要 求 ， 分 析 了 国内外 生 产 中各种 加 工 工艺方案 的优劣 ， 设计 了具有效率 高 、 精度 可靠并适 合 于大批量 生产 的加工工艺 方案 。