发动机缸体缸孔曲轴孔及顶面的精加工工艺技术
发动机缸体试制曲轴孔加工工艺创新

发动机缸体试制曲轴孔加工工艺创新发布时间:2021-06-09T15:30:27.973Z 来源:《基层建设》2021年第5期作者:任辉斌杨立平[导读] 摘要:随着经济的发展,人们生活水平的提高,对汽车的需求量也在逐年增多。
长城汽车动力事业部天津 300000摘要:随着经济的发展,人们生活水平的提高,对汽车的需求量也在逐年增多。
发动机作为汽车的动力核心部件,始终制约着我国的经济发展。
发动机缸体作为发动机核心的部件之一,直接影响着发动机的性能。
发动机缸体属于典型的多面多孔的箱体类零件,主要加工特征是平面和孔系,加工工艺复杂。
曲轴孔作为发动机骨架缸体上的重要孔系,它的加工质量好坏直接影响发动机的装配精度和整机性能,需要依靠设备精度、工装夹具的可靠性和加工工艺的合理性等来保证。
本文就发动机缸体试制曲轴孔加工工艺创新展开探讨。
关键词:发动机;缸体曲轴孔;加工工艺分析引言缸体曲轴孔精加工工序是缸体三道关键工序之一,其涉及到的各项尺寸与形位精度都将直接影响发动机的品质与寿命,进而决定汽车的性能。
高的曲轴孔尺寸精度、形位精度及小的表面粗糙度值能有效地提高曲轴外圆与曲轴孔的配合精度,从而提升曲轴的旋转精度;高的曲轴孔的孔与孔之间的同轴度能降低装配难度,降低磨损,改善曲轴旋转状况,提高曲轴使用寿命,从而提升发动机的品质与寿命。
因此,为使缸体曲轴孔达到使用要求,缸体曲轴孔的各项精度须达到技术要求。
而合理的加工工艺、高精度的加工设备以及高性能的刀具是曲轴孔能达到设计技术要求的主要保障。
1动机缸体加工的特点发动机缸体加工具有以下特点:(1)需要采用的加工工艺多,包括金属切削、珩磨、气密检测及清洗。
(2)加工的部位多,几乎六个面都需要进行加工。
(3)发动机缸体加工的特征虽然只有两个,即孔与面,面的平面度要求高,孔的数量多、种类多。
按孔的性质分,可分为光孔、螺纹孔两类,其中光孔有沉孔、通孔、斜孔与深孔,光孔的加工方法主要有钻、扩、铰与珩磨等。
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。
浅析发动机零部件加工中的珩磨技术

浅析发动机零部件加工中的珩磨技术论文导读:珩磨工艺是磨削加工的一种特殊形式,又是精加工中的一种高效加工方法。
发动机汽缸体缸孔珩磨是平台珩磨最典型的应用。
平台珩磨后可在缸孔(或缸套)表面形成一种特殊的结构,这种结构由具有储油功能的深槽及深槽之间的微小支承平台表面组成。
铰珩工艺是在传统珩磨工艺的基础上发展起来的新工艺,其加工过程中融入了铰孔的特点,目前在缸体曲轴孔、连杆大小头孔的精整加工中广泛应用。
发动机缸孔表面的微观质量,决定了发动机运转时的磨合性能、运转可靠性和润滑油消耗,通过刷珩工艺可以缩短发动机的磨合时间和显著降低润滑油消耗。
在这种情况下进行的珩磨称作模拟珩磨,工件的珩磨质量可显著提高,工件的宏观形状精度可提高五至十倍。
关键词:珩磨,平台珩磨,铰珩,刷珩,模拟珩磨,缸孔珩磨工艺是磨削加工的一种特殊形式,又是精加工中的一种高效加工方法。
这种工艺不仅能去除较大的加工余量,而且是一种提高零件尺寸精度、几何形状精度和表面粗糙度的有效加工方法,在发动机零部件的制造中广泛应用。
珩磨加工原理珩磨是利用安装于珩磨头圆周上的一条或多条油石,由涨开机构(有旋转式和推进式两种)将油石沿径向涨开,使其压向工件孔壁,以便产生一定的面接触。
同时使珩磨头旋转和往复运动,零件不动;或珩磨头只作旋转运动,工件往复运动,从而实现珩磨。
在大多数情况下,珩磨头与机床主轴之间或珩磨头与工件夹具之间是浮动的。
这样,加工时珩磨头以工件孔壁作导向。
因而加工精度受机床本身精度的影响较小,孔表面的形成原理基本上类似两块平面运动的平板相互对研而形成平面的原理。
珩磨加工特点加工精度高:中小型的通孔加工,其圆柱度可达0.001mm 以内。
一些壁厚不均匀的零件,如连杆,其圆度能达到0.002mm。
对于大孔(孔径在200mm以上),圆度也可达0.005mm,如果没有环槽或径向孔等,直线度可达到0.01mm/m以内。
表面质量好:珩磨速度低(是磨削速度的几十分之一),且油石与孔是面接触,因此每一个磨粒的平均磨削压力小,这样珩磨时,工件的发热量很小,工件表面几乎无热损伤和变质层,变形小,珩磨加工面几乎无嵌砂和挤压硬质层。
又出新工艺!五种汽车发动机关键零部件切削技术,你见过几个?

又出新工艺!五种汽车发动机关键零部件切削技术,你见过几个?汽车发动机作为驱动能量的提供者,被誉为汽车的心脏,其各零部件的加工质量决定了发动机能否经济高效的输出动力,驱动车辆的行驶。
在加工的过程中,就算单单只是在每个部位节省一分钱的成本,这也是汽车制造商和其配套厂商所不断追求的。
如何才能打破加工的瓶颈,从而更加有效地缩减生产成本?一把性能出众的刀具,一定能让你事半功倍。
接下来小编来盘点几个加工汽车缸体、缸盖、曲轴等零部件的切削技术,看它们在钻孔和平面铣削加工中的优势,选对了,那工作起来就会得心应手。
山高引导铰刀发动机缸盖零件上的气门导管阀座孔是一个关键孔,对于保证发动机的工作性能和降低油耗影响很大。
因此对于这个孔的材料、尺寸精度、阀座孔与密封锥面的形状精度和同轴度都有严格的要求。
通常,导管孔的尺寸公差为IT7级,圆柱度要求0.008,表面粗糙度R a0.8;阀座孔密封锥面的角度公差0.5°,密封锥面相对于导管孔的跳动公差0.04-0.05,表面粗糙度R a1.6。
山高刀具采用两把刀具对压装后的导管阀座孔进行加工,第一把引导铰刀加工导管孔的一小段,并且加工阀座孔75°和30°两个锥面到位,加工45°工作锥面留少量余量;第二把精铰刀借助第一把刀具做好的孔作为引导孔,精铰导管孔,并且精加工45°工作锥面至尺寸。
采用单独的刀夹对三个锥面进行加工,因此可以使用标准的刀片,每个锥面的尺寸和角度可以单独调节。
专利的夹持方式可以保证导管铰刀的快速更换和非常高的重复定位精度,定位精度达到5微米。
加工实例:引导铰刀:直径D4.97/D29.4刀片:非标的PCD铰刀和CBN刀片切削参数:V c= 105(导)/ 124(座)m/min,a p= 0.10--0.15 mm,N= 5570 / 1360 rpm,F r= 0.12(导)/ 0.07(座引)-- 0.05(座精)mm/r,F= 668 / 95 / 68 mm/min刀具寿命:阀座CBN 刀片:800-1000pcs导管PCD 铰刀: 800-1000pcs精铰刀:直径D5/D29.5刀片:非标的PCD铰刀和CBN刀片切削参数:V c= 95(导)/ 120(座)m/min; F r= 0.12(导)/ 0.11(座)mm/r;刀具寿命:阀座CBN 刀片:800-1000pcs导管PCD 铰刀: 600-1000pcs山特维克可乐满CoroMill® 425面铣刀Cor oMill® 425是专为汽车行业开发的一种用于批量生产的铸铁精加工面铣刀。
发动机缸体双金属曲轴孔半精镗及精镗加工工艺

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达到 或超 过设 计 要求 , 成 功地在 重 庆某 机械 制造 企 业投产 。 关键 词 : 缸体 曲轴 孔 中 图分 类号 : T G5 3 9 镗 削 工艺 文献 标识 码 : A
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关于发动机缸体顶面及缸孔精加工定位方式的探讨

关于发动机缸体顶面及缸孔精加工定位方式的探讨大连组合机床研究所 吴长江 山东华源莱动内燃机有限公司 刘联源 贾进太摘要 本文对采用何种方式定位能可靠地保证发动机缸体顶面、缸孔与曲轴孔等相关精度作一探讨。
关键词:缸体顶面 缸孔 曲轴孔定位方式图1 缸体顶面和缸孔的技术要求近年来,随着我国汽车工业的不断发展,汽车业已成为国民经济的支柱产业。
各汽车制造厂在不断提高质量、性能的同时,对发动机关键零件的加工工艺也在不断地进行探索,以保证发动机的高性能。
缸体是发动机的关键零件之一,对缸体的加工各国都采用了许多特殊的工艺方法来保证加工精度,其关键的加工部位有:曲轴孔、缸孔、顶面、止口等。
目前,国内外缸体的产品图纸对顶面和缸孔都有如下技术要求(见图1):缸孔对曲轴孔公共轴线的垂直度在缸孔的全长上不大于 (一般<0 03)、顶面对曲轴孔公共轴线的平行度在全长上不大于 (一般<0 04)等精度指标。
这些精度指标将直接影响发动机的性能,因此,对缸体顶面及缸孔加工方法的研究是提高发动机质量的重要手段。
以往缸体的加工大多采用一面二销定位,即利用缸体底面及底平面上的两个或四个定位销(粗、精加工分开)作为定位基准,完成缸体的全部粗、精加工工序,这种定位方法保证了理论上的六点定位原则(平面三点、圆柱销二点、菱形销一点)。
但在实际加工过程中,由于缸体底面的加工误差及支承板的加工误差,使工件被夹紧后其底面定位点已大于三点,在粗加工、半精加工时,若定位误差在加工精度范围内,这种超定位方式是允许的;但是,在精加工时这种定位方式难以保证顶面、缸孔与曲轴孔公共轴线的相关精度要求。
另外,精加工时的多次重复定位所产生的定位误差也难以保证缸体的加工精度。
国外也有用一面二销定位方式来保证与曲轴有相关精度的组合机床,如南汽二发厂为IVE CO 汽车配置的索菲姆发动机缸体顶面精铣机床就采用了此种定位方式,它是将曲轴孔的精加工与顶面的精铣安排在同一台机床上,这样便可靠地保证了曲轴孔与缸体顶面的平行(见图2),但是,该机床的结构比较复杂、造价高。
缸体的机械加工工艺与设计
英文翻译Cylinder block machining process design 缸体的机械加工工艺与设计学院(部):机械工程学院专业班级:机设13-2班学生姓名:指导教师:2017年05 月20 日附件一:外文翻译译文缸体的机械加工工艺与设计发动机缸体在发动机零件中属于结构较为复杂的箱体类零件,它精度要求高,加工工艺较复杂,其加工质量的优良影响发动机整体性能,因此,它是发动机生产厂家所需注意的重点零件。
1.发动机缸体的工艺特性发动机缸体为发动机的骨架和基础零件,又是发动机装配时用到的基准零件。
缸体作用:支承活塞、曲轴、连杆等活动部件,保证工作时位置准确;保证发动机冷却、润滑和换气;提供各类辅助系统、组成部件以及发动机安装。
1.1工艺特性缸体是整体铸造结构,其上有四个缸套安装孔,缸体的水平隔板将其分成两部分,缸体的前端面排列有三个同轴线的惰轮轴孔和凸轮轴安装孔。
缸体工艺特点:形状、结构复杂;加工的孔、平面多;壁厚不均匀,刚度较低;加工精度要求较高,是典型的箱体类零件。
缸体主要加工面包括顶面、缸孔、主轴承座侧面、凸轮轴孔及主轴承孔等,它们的加工精度影响发动机的工作性能和装配精度,主要靠设备的精度、工夹具的可靠性及加工工艺的合理性来确保。
2.发动机缸体工艺设计方案的原则与依据工艺设计方案是工艺准备工作的前提,是工艺规程的设计以及工艺装备设计过程中的指导文件。
合理的工艺方案,有利于系统运用新型科学成果与先进的生产经验,从而保证产品质量,有效改善劳动条件,提高了工艺管理水平及工艺技术。
2.1工艺的方案设计原则设计工艺方案在保证产品质量的同时,要考虑生产周期、成本与环境保护,根据企业能力,采用国内外先进的工艺装备与技术,提高企业的工艺水平。
发动机缸体的工艺设计应遵循以下准则:(1)加工设备选用原则:采取刚柔结合原则,选用加工设备,加工设备以卧式机床加工为主,少量工序用立式机床加工,关键工序——用具有高精度的高速卧式加工中心加工缸孔、曲轴孔、平衡轴孔;非关键工序——使用高效且有一定调动范围的专用机床铣削上下前后四个平面;(2)工序集中原则:关键工序——精加工发动机缸孔、平衡轴孔、曲轴孔以及精铣缸盖结合面,用工序集中,装夹一次,一道工序就完成全部的加工内容,确保产品精度符合缸体关键性能的工艺能力及相关要求;(3)所有夹具采用美国或德国产的优质可靠液压装置,夹紧元件、液压泵以及液压控制元件;(4)整线均采用湿式加工,使用单机独立排屑,卧式加工中心关键的高精度加工使用恒温冷却并且其精过滤系统附加有高压高精度双回路带旁通,加工中心均带有高压内冷。
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。
发动机缸体顶面缸孔曲轴孔精加工工艺技术
发动机缸体顶面缸孔曲轴孔精加工工艺技术发动机的缸体是发动机结构中的重要组成部分,而对于缸孔而言,它的精度又是影响发动机质量和性能的重要因素,为了有效的提高发动机的制动性能,就需要对于缸孔的精度进行准确测算以及加工。
本文通过对发动机缸体顶面缸孔曲轴孔精加工工艺技术分析,以期更好地确保其精加工水平,为保障发动机的正常运转服务。
标签:发动机;缸体顶面缸孔曲轴孔;精加工;工艺;技术要点0 引言对于汽车发动机而言,其精加工难度比较大的部分主要集中在缸体的缸孔部分,在进行缸孔加工过程中,需要非常高的技术加工精度,一般情况下的柴油机缸孔精度为IT6,缸孔和主轴孔的垂直精度是0.0015-0.02mm,圆柱度为0.006-0.008mm;而对于大部分的汽车特别是小汽车的发动机缸体缸孔而言,对于其精度的要求也就越来越高,为了更好的确保发动机的稳定性,就需要在进行发动机缸体缸孔设计的过程中全面考量缸孔的精度,从而真正实现发动机的稳定运行,为此,就需要从国际上进口一系列高精度的加工机械,从而更好的确保缸孔的精度。
1 发动机缸体加工技术发展现状分析对于发动机而言,缸体是非常重要的组成部分,也可以说缸体就是发动机的心脏,对于汽车的性能影响是非常大的,其缸体缸孔的深度允许存在一定误差,但误差范围非常小,一般为0.02-0.03mm,一旦超过这个区间,可能就会影响到发动机的性能。
对于缸体缸孔的精密加工而言,精镗头是重要的加工部件,由于在缸孔的止口位置,其深度以及尺寸的要求精度比较高,在设计的过程中,要进行系统定位,要是镗头能够浮动。
另外,汽车的发动机其缸体大部分为四到六个缸,或者更多,为了更好的体现组合缸的优势以及特性,在机床上就要设置两个以及两个以上的主轴,也就是在同一个滑台上,要安装两个或者两个以上的镗头,所有镗头由一个滑台进行统一的驱动。
因此,一般的镗头是不能够满足使用要求的,为了更好的解决镗头问题,就需要在镗头使用时安装浮动的主轴,而且还要在主轴的前面安装上挡铁,以确保镗头的正常工作。
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1. 引言1.1 研究背景发动机是现代交通工具中不可或缺的组成部分,在发动机的制造过程中,发动机缸体顶面缸孔及止口的精加工是非常关键的一环。
缸体顶面缸孔是发动机气缸盖连接气缸体的关键部件,其加工精度直接影响到发动机的性能和运行稳定性。
而止口则是用于控制缸体内部气体的流动和压缩,其加工质量直接影响发动机的燃烧效率和功率输出。
由于发动机缸体顶面缸孔和止口的结构复杂,加工难度大,传统加工方法往往无法满足精度要求。
研究发动机缸体顶面缸孔及止口的精加工技术以及精加工组合机床的应用具有十分重要的意义。
通过对发动机缸体顶面缸孔及止口的精加工技术进行深入研究,可以提高发动机零部件的加工精度和质量,提升发动机的性能和可靠性。
精加工组合机床的应用可以有效提高生产效率,降低生产成本,提高企业的竞争力。
对发动机缸体顶面缸孔及止口的精加工技术进行研究具有重要的实际意义和社会意义。
1.2 问题提出问题提出:发动机缸体顶面缸孔及止口的精加工在整个发动机生产过程中起着至关重要的作用。
目前存在着一些问题,如加工精度不够高、加工效率较低、加工工艺复杂等。
如何提高发动机缸体顶面缸孔及止口的精加工质量和效率,成为当前亟需解决的难题。
为了解决这些问题,有必要对发动机缸体顶面缸孔及止口的精加工技术进行深入研究,探讨适合的精加工方法和工艺,并引入精加工组合机床,从而保证加工精度和效率,提高产品质量和生产效益。
本研究旨在从理论和实践出发,探讨发动机缸体顶面缸孔及止口的精加工技术及相关工艺,提出相应的精度保证方法,并通过数据分析验证其有效性。
1.3 研究意义发动机缸体顶面缸孔及止口精加工组合机床的精度保证是现代制造业中一个重要的研究课题。
其研究意义主要表现在以下几个方面:发动机是现代交通工具中不可或缺的动力来源,而发动机的性能直接受制于发动机零部件的加工精度。
对发动机缸体顶面缸孔及止口精加工机床的精度保证研究具有重要的意义,可以提高发动机零部件的加工精度,从而提高发动机的性能和使用寿命。
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发动机缸体缸孔曲轴孔及顶面的精加工工艺技术
作者:黄海华
来源:《进出口经理人》2017年第08期
摘要:本文研究对象是发动机缸体,涉及缸体顶面、缸孔及曲轴孔的精加工工艺。
选用高速加工中心和珩磨机,配备定制夹具和辅助导向,并配以专用镗刀和珩磨刀具,加工中心重复定位精度控制在0.002mm以内,优化加工程序来保证加工精度,包括顶面的平面度和粗糙度,缸孔的圆柱度、平行度、垂直度和同心度,曲轴孔的圆柱度、直线度和同心度等内容。
此类加工工艺技术能够提高发动机厂的缸体加工精度。
关键词:发动机缸体顶面;缸孔;曲轴孔精加工工艺技术
以4缸直列发动机为例,缸孔的同心度要求最高,应控制在0.002mm以内,各缸孔的圆柱度和平行度控制在0.01mm以内,缸孔相对于曲轴孔中心的垂直度控制在0.05mm以内。
曲轴孔的同心度控制在0.025mm以内,各曲轴孔的圆柱度控制在0.006mm以内,直线度控制在0.0125mm以内。
顶面平面度控制在0.05mm以内,粗糙度Rt控制在0.005mm以内,只有保证满足以上精度要求,发动机才会获得可靠的稳定性,因此需要进行高精度加工工艺技术。
一、缸体缸孔精加工工艺制造技术
发动机是汽车的心脏,而缸体则是发动机的心脏,缸孔加工精度的高低将会对汽车的性能产生巨大的影响。
以直列4缸发动机为例,缸体(下称工件)装载进入加工中心(水平卧式)工作台,首先进行气检检查该工件时否水平放置,检查后液压油驱动工作台定制夹具对工件夹紧,最后调用镗刀开始加工。
缸体缸孔内的缸套多采用合金铸钢,硬度高,可选用CBN(立方氮化硼)刀片,镗孔工序可安排为粗镗,半精镗和精镗,预留约0.05mm余量到珩磨工序。
镗孔完成后,必须检查各缸孔的位置度和垂直度。
需要注意的是,在粗镗加工时应对缸孔顶部做倒角处理,倒角宽度按照整机设计要求,倒角的目的是方便活塞的装配。
缸孔高度允许存在误差,误差范围控制在0.02~0.03mm之间,超过这个区间,发动机性能可能会受到一定程度的影响[1]。
为实现缸孔要求的圆柱度、平行度和同心度,下面是对缸孔进行珩磨加工,珩磨工序可安排为粗珩、精珩和平台珩,为提升效率,设计同一工位两根珩磨头同时工作。
需要注意的是,珩磨前清洁度和定位应做好保障,清洁度是用珩磨液喷嘴持续冲洗定位面,同时定位面设计气检工艺,如果有异物导致气检不良时即发出报警;定位是应考虑在整机中缸体上组装有缸盖,因此缸孔珩磨前可采用模拟缸盖,珩磨前组装在缸体上,珩磨后再拆除。
以上两步可有效提升缸孔的精度等级。
前述设计是两根珩磨头同时工作,因此必须在珩磨头上安装浮动主轴,同时在珩磨头下部安装导向挡铁来保障珩磨头能够正常进行工作[2]。
二、缸体曲轴孔精加工工艺制造技术
一般而言,汽油型发动机的最大转速是6000r/min,为了使曲轴孔满足精度要求,需要控制曲轴孔的直径误差,范围是±0.015mm以内。
以直列4缸发动机为例,缸体(下称工件)装载进入加工中心(水平卧式)工作台,首先进行气检检查该工件时否水平放置,检查后液压油驱动工作台定制夹具对工件夹紧,最后调用镗刀开始加工。
缸体曲轴孔的设计多为瓦盖与缸体组装而成,瓦盖材料采用合金铸铁,所以加工时刀片需要同时对应铝合金和铸铁两种材料,因此一般选用硬质合金刀片,镗孔工序可安排为粗镗和精镗,预留约0.03mm余量到珩磨工序。
镗孔完成后,必须检查各曲轴孔的位置度和直线度。
需要注意的是,在粗镗加工时应对曲轴孔两侧做倒角处理,倒角宽度按照整机设计要求,倒角的目的除去曲轴孔两侧的翻边和毛刺,防止曲轴轴瓦中进入异物导致抱死。
另外,如果缸体上设计有曲轴后油封,那么后油封孔应和曲轴孔同时进行镗削加工,以保证同心度。
为实现曲轴孔要求的圆柱度、直线度和同心度,下面是对曲轴孔进行珩磨加工,珩磨工序设计为一根珩磨头两次往复加工。
同样需要注意的是,珩磨前清洁度应做好保障,清洁度控制方法同上述缸孔珩磨工位设计。
三、缸体顶面精加工工艺制造技术
缸体顶面是连接缸盖的重要结合面,顶面加工的优劣直接影响到发动机的寿命,如果顶面加工精度不足,可能导致发动机油水混合,严重时直接导致发动机报废。
缸体(下称工件)装载进入加工中心(水平卧式)工作台,首先进行气检检查该工件时否水平放置,检查后液压油驱动工作台定制夹具对工件夹紧,最后调用盘铣刀开始加工。
缸体顶面多为纯铝合金材料,以起亚GAMMA缸体为例,选用直径250mm的京瓷盘铣刀,盘铣刀安装12片PCD切削刃和3片PCD修光刃,一次铣削完成,随后调用尼龙毛刷围绕顶面刷除毛刺和改善铣削粗糙度。
顶面加工完成后,必须检查顶面平面度和粗糙度。
同时,定期检查加工中心工作台定位面平面度和定位销磨损状态,以及检查刀片的磨损状态。
四、结语
发动机缸体的缸孔、曲轴孔、顶面加工是缸体加工线的重点品质工序,夹具和辅助导向的设计必须按照工件外形定制设计,加工中心重复定位精度必须定期检查。
在刀具选择方面,应选用专用镗刀和满足对应铝合金、合金钢、铸铁硬度的刀具材料。
在具体的批量生产上,控制好切削参数和精度偏差,同时在珩磨机加工完成后,应定期检查网纹平台率和网纹角度,所有这些保障缸体加工的精度水平以及满足整机装配要求。
参考文献:
[1]李文迪,王合增,杨红梅.精铣缸体底面钻铰定位销孔数控机床的研发[J].组合机床与自动化加工技术,2013,06:124-126+129.
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