某機(jī)型缸體加工工藝方案設(shè)計(jì)

劉海文

摘 要：近年來(lái)我國(guó)綜合國(guó)力的不斷增強(qiáng)，人民對(duì)汽車(chē)的需求量也在不斷增多。在汽車(chē)行業(yè)之中，汽車(chē)產(chǎn)品零部件的生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量十分重要。通常情況下，汽車(chē)產(chǎn)品零部件的生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量對(duì)汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展有著至關(guān)重要的作用。在汽車(chē)產(chǎn)品的零部件中，發(fā)動(dòng)機(jī)缸體是汽車(chē)最重要的零部件之一。汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的加工質(zhì)量與生產(chǎn)效率在一定程度上決定著汽車(chē)的生產(chǎn)效率和性能。由此可見(jiàn)，要使汽車(chē)行業(yè)得到更加長(zhǎng)足的發(fā)展，必須大力提高汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率。本文就某機(jī)型缸體加工工藝方案設(shè)計(jì)展開(kāi)探討。

關(guān)鍵詞：發(fā)動(dòng)機(jī);缸體加工;工藝

0 引言

為解決人民日益增長(zhǎng)的美好生活需要和不平衡不充分發(fā)展之間的矛盾，同時(shí)為降低駕駛汽車(chē)帶來(lái)的資源浪費(fèi)，通過(guò)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體加工工藝的設(shè)計(jì)優(yōu)化，把控制造過(guò)程中的質(zhì)量，能夠有效提升發(fā)動(dòng)機(jī)品質(zhì)和性能，也能在一定程度上促進(jìn)我國(guó)汽車(chē)行業(yè)的發(fā)展。

1 汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求

從汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來(lái)看，主體材料是鋁合金，一般來(lái)講，在缸體產(chǎn)品加工過(guò)程中，需要為缸體結(jié)構(gòu)嵌入四個(gè)鑄鐵缸套，這樣方能起到良好的加固作用。在曲軸孔處理工作中，必須采用雙份材料，在一側(cè)鑄鐵，另一側(cè)則使用鋁合金。其次，為了能夠適當(dāng)減輕缸體結(jié)構(gòu)自身的重量，優(yōu)化汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的鑄造加工質(zhì)量，理應(yīng)是將缸體結(jié)構(gòu)的壁厚控制在3.5mm以下，這樣能夠賦予缸體一定程度的剛性與柔性。再次，從技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的角度來(lái)看，在設(shè)計(jì)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的過(guò)程中，應(yīng)正確處理缸體加工精度與氣缸變形問(wèn)題之間的關(guān)系，使兩者的相互作用能達(dá)到最佳。

2 汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體加工現(xiàn)狀分析

汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的加工質(zhì)量與生產(chǎn)效率決定著汽車(chē)的質(zhì)量與效率。從目前的情況來(lái)看，國(guó)內(nèi)外都十分重視對(duì)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的研發(fā)，通過(guò)一系列的開(kāi)發(fā)與試驗(yàn)努力打造出高質(zhì)量、高效率的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體。通過(guò)收集相關(guān)資料，國(guó)內(nèi)外的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的生產(chǎn)主要有三種形式。這三種汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的形式在國(guó)內(nèi)外都很受歡迎，在一定程度上提高了汽車(chē)的質(zhì)量。第一種汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的缸體形式是以傳統(tǒng)的組合機(jī)床自動(dòng)線為基礎(chǔ)的柔性化改造。所謂自動(dòng)線就是能夠?qū)崿F(xiàn)某種產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化的一種機(jī)器體系。這種汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體形式主要是以提高傳統(tǒng)的組合機(jī)床自動(dòng)化程度的技術(shù)為主的。這種形式的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體形式已經(jīng)取得了很大的成功。這種汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體形式之所以取得成功時(shí)在傳統(tǒng)的組合機(jī)床上移植了計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)。通過(guò)將計(jì)算機(jī)數(shù)控應(yīng)用到汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的傳統(tǒng)組合機(jī)床上，從而大大提高了汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體組合機(jī)床的柔性化。第二種汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體形式主要是以加工中心為主體的準(zhǔn)柔性生產(chǎn)線形式。所謂柔性生產(chǎn)線就是把多臺(tái)可以調(diào)整的專(zhuān)用機(jī)床聯(lián)結(jié)起來(lái)，配以自動(dòng)運(yùn)送裝置組成的生產(chǎn)線。這種汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體形式主要是以加工中心為主體，以組合機(jī)和普通機(jī)床為輔，這樣的組合方式能夠大大提高汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的性能與質(zhì)量。第三種汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體形式主要適用于多品種、大批量生產(chǎn)的柔性傳制造系統(tǒng)（FMS）與柔性傳輸生產(chǎn)線（FTL）。這種汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體形式在國(guó)內(nèi)外都很受歡迎。這種汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體形式之所以在國(guó)內(nèi)外都很受歡迎主要是因?yàn)槿嵝灾圃煜到y(tǒng)（FMS）與柔性傳輸線（FTL）的功能能夠大大提高汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的質(zhì)量，從而提高汽車(chē)的加工質(zhì)量與效率。總之這三種汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體形式是國(guó)內(nèi)外汽車(chē)行業(yè)最主要、最成功的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體形式。

3 缸體工藝性分析

分析缸體結(jié)構(gòu)和加工精度要求，在加工工藝方面具有以下幾個(gè)突出特點(diǎn)：（1）缸體采用的材料為鑄鐵，具有較好的切削加工性能，鑄鐵材料較差的可焊性決定了缸體加工過(guò)程中加工偏差處理具有較高的技術(shù)難度。（2）缸體圓周尺寸變化大。缸體既與外形尺寸較大的進(jìn)氣室和壓氣機(jī)缸體相聯(lián)，又與外形尺寸較小的推力軸承箱和低壓端汽封體連接，缸體為內(nèi)外2層結(jié)構(gòu)，這對(duì)缸體在中分面和立車(chē)加工的精度提出了高要求。（3）缸體軸承座部位及其與推力軸承箱的接配面有很高的加工尺寸精度和表面粗糙度要求，對(duì)軸承內(nèi)孔加工提出了很高要求。（4）缸體孔數(shù)量多，總共分布直徑不等的孔600余個(gè)，最大通孔直徑Φ76.08，螺紋最大公稱(chēng)尺寸Rc2，孔徑最小Φ3.5。在這些孔中Φ76.08H7的銷(xiāo)孔具有較高的尺寸和位置精度要求，也有較大對(duì)數(shù)量，其加工工藝尺寸保證可靠性、穩(wěn)定性是缸體加工的最大工藝難點(diǎn)。

4 發(fā)動(dòng)機(jī)缸體加工工藝

先主后次、基準(zhǔn)先行、先面后孔和先粗后精是加工缸體時(shí)具體的加工工序。前段加工應(yīng)將重點(diǎn)放在加工中容易形成內(nèi)應(yīng)力、擁有較大夾緊力和切削力的環(huán)節(jié)，同時(shí)實(shí)際加工中，不可以頻繁、多次變換工件姿態(tài)及工藝定位轉(zhuǎn)換，刀具更換次數(shù)也應(yīng)得到有效控制。在對(duì)物流系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，必須從集成和系統(tǒng)的角度出發(fā)，確保物流輸送量在各個(gè)工序之間得到減少。“一面兩銷(xiāo)”是全線加工過(guò)程中缸體生產(chǎn)的工藝基準(zhǔn)。精基準(zhǔn)在整個(gè)缸體加工中應(yīng)確定為精加工底面以及底面兩個(gè)定位銷(xiāo)孔，目前這一通則被作為主要的精基準(zhǔn)要求應(yīng)用于缸體加工中。缸體頂面及銷(xiāo)孔作為缸體粗加工過(guò)程中過(guò)渡的重要基準(zhǔn)，在對(duì)這一基準(zhǔn)進(jìn)行應(yīng)用的過(guò)程中，能夠確保以其定位加工狀態(tài)下的孔系或面的加工位置精度，這樣一來(lái)，發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中的各功能件，在密封、運(yùn)動(dòng)和協(xié)調(diào)方面都能夠符合標(biāo)準(zhǔn)。缸體粗加工以后應(yīng)展開(kāi)壓裝主軸承蓋、中間油道孔試漏、主軸承蓋合蓋擰緊以及清洗工作，缸體精加工中，應(yīng)對(duì)一面兩銷(xiāo)定位進(jìn)行應(yīng)用，首先應(yīng)對(duì)止推面進(jìn)行加工，接下來(lái)缸孔精鏜、主軸承孔精鏜、鉆鉸頂面缸蓋連接定位銷(xiāo)孔、鉆鉸底面下缸體連接定位銷(xiāo)孔、鉆鉸后端面變速器定位銷(xiāo)孔以及鉆鉸前端面機(jī)油泵定位銷(xiāo)孔等，最后珩磨缸孔以及鉸珩主軸承孔。輔助工序應(yīng)在精加工以后實(shí)施，主要包括壓裝堵蓋、工件清洗與吹干、最終測(cè)量和試漏等。

5 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)今時(shí)代正是科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)達(dá)的時(shí)代，汽車(chē)工業(yè)也隨之快速發(fā)展，人們對(duì)汽車(chē)的需求也在不斷上升。因此，汽車(chē)行業(yè)的相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)做好汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)缸體加工工藝的工作，提高汽車(chē)的總體質(zhì)量。

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