淺談機車內(nèi)燃機氣缸蓋的數(shù)控加工工藝研究

摘 要：機車內(nèi)燃機氣缸蓋是整個發(fā)動機系統(tǒng)的重要組成部分，因為具有復雜的結(jié)構(gòu)設計，所以在加工過程中顯得尤為困難，成為了產(chǎn)品性能和生產(chǎn)周期的決定性因素。加工中心是生產(chǎn)零件的設備，需要通過合理的人員配備、資源分配，嚴格管理數(shù)控加工工藝，從而發(fā)揮其高效的生產(chǎn)作用。文章對氣缸蓋的數(shù)控加工工藝的特點、優(yōu)缺點和加工內(nèi)容展開闡述，為數(shù)控工藝提供建議性方案，從而使得產(chǎn)品質(zhì)量有一定保障，促進我國機車內(nèi)燃機氣缸蓋加數(shù)控加工工藝技術科學化發(fā)展。

關鍵詞：機車內(nèi)燃機；氣缸蓋；數(shù)控；加工工藝

1 氣缸蓋采用數(shù)控加工的特點

氣缸蓋是內(nèi)燃機零件中的重要組成部分，具有結(jié)構(gòu)復雜、加工精度要求高和加工工藝復雜等特點，這也導致了氣缸蓋的質(zhì)量好壞與發(fā)動機的性能好壞產(chǎn)生了直接聯(lián)系。從加工上來看，氣缸蓋是典型的箱體零件，它及鏜、鉸、攻螺紋和銑削加工于一體，孔系之間的位置需要符合一定的要求，并且很難對其進行測量，需要在首次進行裝夾時，同時完成鏜、鉸、攻絲等工序。從產(chǎn)品質(zhì)量和工作效率上看，在國內(nèi)外機車氣缸蓋制造企業(yè)中，對于加工設備的選擇，運用比較普遍的是數(shù)控加工中心，唯有這項技術才可以滿足氣缸蓋高精度、高質(zhì)量的生產(chǎn)要求，而且數(shù)控加工中心對于數(shù)據(jù)的把握具有很高的精準性和標準性，可以為企業(yè)提供大量的規(guī)?；蜆藴驶a(chǎn)，提高工作效率。所以，在機車內(nèi)燃機氣缸蓋生產(chǎn)上，采用數(shù)控加工技術不僅可以保證產(chǎn)品的高精度和高質(zhì)量，還可以滿足市場的需求，在加工過程中有利于對其進行數(shù)字化管理。

2 數(shù)控加工的現(xiàn)狀問題

2.1 數(shù)控加工的優(yōu)點

（1）減少工作人員工作量。由于數(shù)控加工工藝是以高度精準的自動化技術為基礎，只需要在原有設計好的程序上輸入具體的數(shù)值，就可以進行自動化加工。在進行加工的時候，只需要在旁邊配備一個專門的工作人員，對設備的加工過程進行實時的數(shù)據(jù)監(jiān)控和反饋，同時還需要對一些零件和刀具進行定期地維修和更換，對產(chǎn)生品進行質(zhì)量抽查和監(jiān)控。但是數(shù)控技術對工作者的要求相對較高，需要具備一定的專業(yè)知識基礎，能夠?qū)ο到y(tǒng)軟件工作原理有一個基本認識，并且能夠解決工作中的常見問題，特別是數(shù)學、電子、自動化方面的問題?？梢姅?shù)控加工工藝的自動化程度相對較高，一方面可以減輕工作者的體力勞動，提高工作效率；另一方面對工作者的專業(yè)知識要求提出了更高的要求。

（2）零件質(zhì)量高、數(shù)量大。首先，數(shù)控加工工藝最大的特點就是具有非常高的精準性和重復性，有利于零件的標準化生產(chǎn)，可以避免人工加工中因操作失誤而造成的較大次品率，這也為零件的質(zhì)量提供了專業(yè)的技術保障。通常情況下，加工程序和工藝設計符合生產(chǎn)標準后，再配合工作人員的監(jiān)督生產(chǎn)，就可以保證零件質(zhì)量符合上產(chǎn)要求。其次，數(shù)控加工能夠?qū)崿F(xiàn)在加工的同時，加工出更多待加工的零件部位，這樣可以避免了普通機床在加工時出現(xiàn)的多道中間工序，減少了生產(chǎn)周期，提高了工作效率。數(shù)控加工的零件一般都是批量較大，標準化程度高，所以，在加工時只需要在程序中輸入一次數(shù)值就可以保持連續(xù)成產(chǎn)，為大批量零件生產(chǎn)提供了保證。

（3）便于產(chǎn)品研制。數(shù)控加工對基本設備的要求并不是很高，只需要通過后臺程序編制系統(tǒng)，對所要加工的零件進行數(shù)據(jù)輸入即可，通常是對零件的形狀、精度和強度等數(shù)據(jù)進行輸入。如果在加工上有特別的要求，只需要對程序和相關數(shù)據(jù)進行適當?shù)匦薷?，完全不用對整個加工生產(chǎn)設備和后臺軟件進行重新更換。這種條件有利于縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期和研發(fā)周期，可以為產(chǎn)品的更新?lián)Q代提供有效的技術保障，一方面，提高了生產(chǎn)線的柔性；另一方面擴大了生產(chǎn)范圍。

2.2 數(shù)控加工的缺點

數(shù)控加工工藝的缺點主要體現(xiàn)在成本高、調(diào)整頻繁和維修難等方面。首先，基本的數(shù)控加工設備需要投入巨大的購買費用，價格通常比普通機床高出好幾倍；而且后期的維修費用也很高，有些設備可能從國外購買，維修時的配件需要從國外直接訂購，加大了維修成本。而且數(shù)控軟件需要配有專門的計算機編程系統(tǒng)，一定程度上也增加了成本輸出。盡管數(shù)控加工可以通過數(shù)據(jù)的修改滿足批量生產(chǎn)，但是對于一些結(jié)構(gòu)復雜的零件，數(shù)控加工工藝還是無法完全滿足生產(chǎn)要求。在首次進行零件加工時，工作人員通常需要花很久的時間去進行調(diào)試，保證數(shù)據(jù)的準確性，以適應后期的批量生產(chǎn)，否則會導致次品率過高，浪費企業(yè)資源。數(shù)控機床一旦開始運行加工，則是按照全自動方式進行加工，在加工過程中很難對其進行調(diào)整，需要停止加工后才能做出人工調(diào)整。

3 數(shù)控加工內(nèi)容的確定

有時候在數(shù)控加工時并不是對整個零件進行加工，而是對零件局部做調(diào)整即可。確定好需要對某一部分進行修改后，工作人員需要先對零件的圖紙進行仔細分析，從而選擇出最符合實際需求的加工工序，把零件相關數(shù)據(jù)按標準輸入程序中進行加工。在加工工序的選擇上可以參考以下順序：把普通機床無法加工的設為優(yōu)先選擇；質(zhì)量不能在普通機床上保證的設為重點選擇；普通機床工作效率低的設為優(yōu)先選擇。通常情況下，遇到以上現(xiàn)象，通過采用數(shù)控加工，可以得到高質(zhì)量、高精度的產(chǎn)品。另一方面，一些情況是不適宜采用數(shù)控加工的：在設備調(diào)整上需要花較長時間的零件加工；必須按照專業(yè)要求來協(xié)調(diào)的孔系，在編程上存在一定的難度，并且加工效果不是很好，存在一定的瑕疵；根據(jù)提供的參照零件進行加工的。除了以上這些限制性因素，還需要考慮到加工的內(nèi)容、零件的用途、生產(chǎn)數(shù)量、生產(chǎn)周期和資金等條件。

4 結(jié)束語

機車內(nèi)燃機氣缸蓋的數(shù)控加工工藝與傳統(tǒng)工藝相比，更偏向于高效化、精準化、質(zhì)量化和多樣化發(fā)展，該加工工藝主要結(jié)合了計算機技術和切割技術來實現(xiàn)機車內(nèi)燃機氣缸蓋的數(shù)控加工的規(guī)程和優(yōu)化方案。但是由于國內(nèi)缺少相關工藝技術的經(jīng)驗，在實際應用中還是存在一定的缺陷，我們還需要在使用過程中，對其進行改進和創(chuàng)新，在保證零件質(zhì)量的基礎上，讓機車內(nèi)燃機氣缸蓋的數(shù)控加工工藝朝著科學化的發(fā)展目標前進。

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作者簡介：李道敏（1969，7-），男，湖北天門市，大學本科，講師，研究方向：機械設計與制造。