淺談機車內燃機氣缸蓋的數控加工工藝研究

摘 要：機車內燃機氣缸蓋是整個發動機系統的重要組成部分，因為具有復雜的結構設計，所以在加工過程中顯得尤為困難，成為了產品性能和生產周期的決定性因素。加工中心是生產零件的設備，需要通過合理的人員配備、資源分配，嚴格管理數控加工工藝，從而發揮其高效的生產作用。文章對氣缸蓋的數控加工工藝的特點、優缺點和加工內容展開闡述，為數控工藝提供建議性方案，從而使得產品質量有一定保障，促進我國機車內燃機氣缸蓋加數控加工工藝技術科學化發展。

關鍵詞：機車內燃機；氣缸蓋；數控；加工工藝

1 氣缸蓋采用數控加工的特點

氣缸蓋是內燃機零件中的重要組成部分，具有結構復雜、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量好壞與發動機的性能好壞產生了直接聯系。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。從產品質量和工作效率上看，在國內外機車氣缸蓋制造企業中，對于加工設備的選擇，運用比較普遍的是數控加工中心，唯有這項技術才可以滿足氣缸蓋高精度、高質量的生產要求，而且數控加工中心對于數據的把握具有很高的精準性和標準性，可以為企業提供大量的規模化和標準化生產，提高工作效率。所以，在機車內燃機氣缸蓋生產上，采用數控加工技術不僅可以保證產品的高精度和高質量，還可以滿足市場的需求，在加工過程中有利于對其進行數字化管理。

2 數控加工的現狀問題

2.1 數控加工的優點

（1）減少工作人員工作量。由于數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據監控和反饋，同時還需要對一些零件和刀具進行定期地維修和更換，對產生品進行質量抽查和監控。但是數控技術對工作者的要求相對較高，需要具備一定的專業知識基礎，能夠對系統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，特別是數學、電子、自動化方面的問題。可見數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知識要求提出了更高的要求。

（2）零件質量高、數量大。首先，數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，可以避免人工加工中因操作失誤而造成的較大次品率，這也為零件的質量提供了專業的技術保障。通常情況下，加工程序和工藝設計符合生產標準后，再配合工作人員的監督生產，就可以保證零件質量符合上產要求。其次，數控加工能夠實現在加工的同時，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的多道中間工序，減少了生產周期，提高了工作效率。數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值就可以保持連續成產，為大批量零件生產提供了保證。

（3）便于產品研制。數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，對所要加工的零件進行數據輸入即可，通常是對零件的形狀、精度和強度等數據進行輸入。如果在加工上有特別的要求，只需要對程序和相關數據進行適當地修改，完全不用對整個加工生產設備和后臺軟件進行重新更換。這種條件有利于縮短產品的生產周期和研發周期，可以為產品的更新換代提供有效的技術保障，一方面，提高了生產線的柔性；另一方面擴大了生產范圍。

2.2 數控加工的缺點

數控加工工藝的缺點主要體現在成本高、調整頻繁和維修難等方面。首先，基本的數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。而且數控軟件需要配有專門的計算機編程系統，一定程度上也增加了成本輸出。盡管數控加工可以通過數據的修改滿足批量生產，但是對于一些結構復雜的零件，數控加工工藝還是無法完全滿足生產要求。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試，保證數據的準確性，以適應后期的批量生產，否則會導致次品率過高，浪費企業資源。數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整，需要停止加工后才能做出人工調整。

3 數控加工內容的確定

有時候在數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，把零件相關數據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先選擇；質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先選擇。通常情況下，遇到以上現象，通過采用數控加工，可以得到高質量、高精度的產品。另一方面，一些情況是不適宜采用數控加工的：在設備調整上需要花較長時間的零件加工；必須按照專業要求來協調的孔系，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容、零件的用途、生產數量、生產周期和資金等條件。

4 結束語

機車內燃機氣缸蓋的數控加工工藝與傳統工藝相比，更偏向于高效化、精準化、質量化和多樣化發展，該加工工藝主要結合了計算機技術和切割技術來實現機車內燃機氣缸蓋的數控加工的規程和優化方案。但是由于國內缺少相關工藝技術的經驗，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，對其進行改進和創新，在保證零件質量的基礎上，讓機車內燃機氣缸蓋的數控加工工藝朝著科學化的發展目標前進。

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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。