發(fā)動(dòng)機(jī)缸體加工工藝分析

第紅群

【摘要】發(fā)動(dòng)機(jī)的缸體，是一輛汽車機(jī)身的核心部分，也是核心技術(shù)運(yùn)用的重要部分。分析和研究汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸體加工工藝，可以很大程度上提高發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)作性能?；诖耍恼戮桶l(fā)動(dòng)機(jī)缸體加工工藝進(jìn)行簡要的分析，希望可以提供一個(gè)有效的借鑒。

【關(guān)鍵詞】發(fā)動(dòng)機(jī)；缸體；加工工藝

一、缸體結(jié)構(gòu)工藝性分析

缸體作為箱體類零件，擁有孔、面較多，呈復(fù)雜形狀和結(jié)構(gòu)，沒有均勻的壁厚且筋多，同時(shí)剛度相對較低，實(shí)際加工中，對局部位置精度要求較高，其中包括粗糙度、尺寸和幾何形狀等。平面、孔系是缸體典型加工特征。

缸體重要加工部位為缸孔、主軸承孔以及頂面，確保其在位置公差、形狀、尺寸等方面形成較高的精度，只有這樣，才能夠從整體上提升發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，因此必須應(yīng)用可靠性較高的夾具以及精度較高的設(shè)備，并提升加工工藝的合理性。

缸孔加工工藝流程為粗鏜、半精鏜、精鏜，最后展開珩磨；缸體中大深徑比孔主要為主軸承孔，其加工工藝流程為半精鏜、精鏜，最后再鉸珩。鏜桿剛性較差且較長，很容易形成振動(dòng)，圓柱度以及同軸度在被鏜孔中無法得到充分的保證，在實(shí)際加工過程中，要想促使其產(chǎn)生較高的精度，就必須保證鏜桿在加工過程中使用導(dǎo)向套對其支撐，一般采用加工遠(yuǎn)端添加導(dǎo)向套的加工中心或者近端、遠(yuǎn)端均使用導(dǎo)向套的專機(jī)對其加工。鉸珩主軸承孔工藝復(fù)雜，鉸珩桿與機(jī)床主軸一般為浮動(dòng)式連接，鉸珩桿以鏜孔為支撐進(jìn)行加工，其加工圓柱度及同軸度受前序鏜孔位置精度的影響，因此保證精鏜位置精度尤為重要；缸體頂面作為與缸蓋的結(jié)合面，實(shí)際加工中對平面度、粗糙度、位置度等工藝要求較高，一般為先粗銑后精銑，精銑中應(yīng)盡量使用較大面銑刀努力實(shí)現(xiàn)一次走刀，避免產(chǎn)生接刀痕。同時(shí)為避免缸體頂面毛刺問題，通常在精銑過后，使用毛刷刀具進(jìn)行清理。

二、發(fā)動(dòng)機(jī)缸體加工工藝的應(yīng)用

（一）發(fā)動(dòng)機(jī)缸體高速銑削工藝

（1）發(fā)動(dòng)機(jī)缸體高速銑削工藝的特點(diǎn)。發(fā)動(dòng)機(jī)缸體高速銑削工藝和一般常見的傳統(tǒng)數(shù)控加工技術(shù)在工藝本質(zhì)上并沒有多大的區(qū)別，兩者同樣都在進(jìn)給量、切削深度以及切削速度方面有諸多的參考點(diǎn)，同時(shí)也需要使用編制數(shù)控程序來進(jìn)行切削作業(yè)。但是較之傳統(tǒng)的切削作業(yè)，發(fā)動(dòng)機(jī)缸體高速銑削工藝是在小切深、高切速、大進(jìn)給的狀態(tài)進(jìn)行切削作業(yè)的，因此其對數(shù)控參數(shù)的要求很高，細(xì)微的失誤都可能會(huì)導(dǎo)致加工平面的質(zhì)量問題。但也正是發(fā)動(dòng)機(jī)缸體高速銑削工藝這一特點(diǎn)使其和一般的加工工藝相比，在切削表面質(zhì)量上更佳，同時(shí)切削力更小、切削熱更少，具備切削效率高但成本低等諸多優(yōu)勢。

（2）發(fā)動(dòng)機(jī)缸體高速銑削工藝的要求。除了發(fā)動(dòng)機(jī)缸體高速銑削工藝對精度、計(jì)算穩(wěn)度的要求極高之外，其在使用中還有一些特殊的要求，主要集中在以下幾點(diǎn)：首先發(fā)動(dòng)機(jī)缸體高速銑削工藝在使用中不能和任何工裝及工件發(fā)生碰撞；其次加工刀具在軌跡上必須保障絕對的平滑，以及十分均勻的切削深度；最后在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體高速銑削工藝使用中，其導(dǎo)致的設(shè)備振動(dòng)必須控制在一定范圍內(nèi)。

（二）發(fā)動(dòng)機(jī)缸體高速鏜孔工藝

（1）發(fā)動(dòng)機(jī)缸體高速調(diào)頭鏜孔工藝的特點(diǎn)。高速調(diào)頭鏜孔工藝其在加工中刀具是從零件的兩端分別鏜進(jìn)的一種長孔加工技術(shù)，從本質(zhì)上觀察，該技術(shù)減少了一次進(jìn)刀的長度，因此在操作流程上無疑實(shí)現(xiàn)很大的簡化，減少了一些傳統(tǒng)鏜孔作業(yè)鏜長孔所需要的一些特殊措施，高速調(diào)頭鏜孔工藝又可以劃分為工件自身回轉(zhuǎn)180度、工作臺(tái)不動(dòng)和工作臺(tái)自身轉(zhuǎn)動(dòng)180度、工件自身不動(dòng)兩種。其在使用中具有將鏜長孔變?yōu)殓M短孔的特點(diǎn)，在加工效率上實(shí)現(xiàn)了很大的提升，同時(shí)節(jié)省了使用費(fèi)用。

（2）發(fā)動(dòng)機(jī)缸體高速調(diào)頭鏜孔工藝的優(yōu)勢。高速調(diào)頭鏜孔工藝的優(yōu)勢主要有三個(gè)方面，其一在鏜孔中鏜桿較短，因此在切削速度上有所提升；其二因?yàn)殓M軸伸長較短，因此在精度方面更有保障；其三切削設(shè)備占用空間較小，因此工作人員的工作活動(dòng)空間更大，工作更為直觀、安全。

三、對于發(fā)動(dòng)機(jī)缸體加工精度的控制

（一）可靠性

缸體加工精度把控實(shí)際是一種較高效的優(yōu)化方案，主要分為四個(gè)部分，分別是對發(fā)動(dòng)機(jī)或缸體加工的計(jì)劃模擬、提出方案、優(yōu)化設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)方案，在對加工過程進(jìn)行計(jì)劃模擬時(shí)，首先要進(jìn)行加工試驗(yàn)，了解誤差的情況，以及控制精度方法的可行性；其次是要在可靠性方案方面對加工好的缸體的性能進(jìn)行分析，然后進(jìn)行項(xiàng)目的下批次的方案設(shè)計(jì)；最后對預(yù)計(jì)出來的方案進(jìn)行評估；在優(yōu)化設(shè)計(jì)方面，首先需要運(yùn)用到計(jì)算機(jī)工程技術(shù)對此加工方案進(jìn)行編制和計(jì)算，其次對優(yōu)化設(shè)計(jì)出來的加工方案進(jìn)行結(jié)構(gòu)性的分析和模擬的構(gòu)建。

（二）缸體精度控制方法

1.AGREE法

該方法主要是權(quán)衡缸體構(gòu)造系統(tǒng)的復(fù)雜性和精度控制的重要性，考慮到了缸體內(nèi)部各部件元素的關(guān)系；AGREE法可以降低缸體加工的原本誤差。在用工具加工缸體內(nèi)的零部件時(shí)，可以通過更改加工工具來減少使用工具的重復(fù)性，減少由反復(fù)摩擦帶來的熱量，這樣可以提高缸體加工的精確度。

2.等分配法

分配方法簡單，操作也簡單，缸體內(nèi)的的各部件的可靠性容易被忽略。通過對該方法的可靠性分析發(fā)現(xiàn)，分配方法一定程度上促進(jìn)了缸體加工總體設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化，因?yàn)榧庸じ左w時(shí)的操作方式不正確或者是加工的流程顛倒，使得誤差累積的越來越大。因此，要將誤差均衡等分配化，將誤差降至最低。

參考文獻(xiàn)

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