淺析發(fā)動(dòng)機(jī)缸體加工工藝

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1、淺析發(fā)動(dòng)機(jī)缸體加工工藝 淺析發(fā)動(dòng)機(jī)缸體加工工藝 摘 要：本文主要圍繞發(fā)動(dòng)機(jī)缸體柔性加工生產(chǎn)工藝進(jìn)行了詳細(xì)研究，依次對(duì)柔性加工生產(chǎn)線的布局、加工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、加工工藝的選擇及確定進(jìn)行了闡述，并在此根底上對(duì)柔性加工工藝的創(chuàng)新性進(jìn)行了具體的說明。 關(guān)鍵詞：發(fā)動(dòng)機(jī);缸體;柔性加工;夾具; 中圖分類號(hào)：TH16 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-3520-10-00-01 一、引言 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)作為技術(shù)含量較高的產(chǎn)品之一，其產(chǎn)品功能及性能在不斷優(yōu)化和改良，原有的缸體生產(chǎn)模式已經(jīng)無法適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)開展的需求，而具有生產(chǎn)產(chǎn)品品種多樣化

2、、生產(chǎn)數(shù)量可調(diào)節(jié)、生產(chǎn)本錢較低的柔性化生產(chǎn)工藝模式才能迎合市場(chǎng)的需要，具有更為廣闊的開展空間。 二、缸體柔性加工生產(chǎn)線的設(shè)計(jì) 發(fā)動(dòng)機(jī)缸體加工工藝的柔性化生產(chǎn)是未來主要的生產(chǎn)方向，該工藝具有敏捷、柔性、準(zhǔn)確度高、合格率高、減少資源浪費(fèi)、可有效控制生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。在對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)堅(jiān)持精益求精，自動(dòng)化以及平面化的布置原那么，盡可能發(fā)揮該生產(chǎn)工藝的最大優(yōu)勢(shì)。新布置的柔性生產(chǎn)線可實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)量10萬臺(tái)的生產(chǎn)力，生產(chǎn)周期大大縮短，整條生產(chǎn)線的節(jié)能效果到達(dá)最優(yōu)化，并能滿足不同型號(hào)缸體混合生產(chǎn)的需求。新布置的柔性生產(chǎn)線主要由三個(gè)單元組成，分別為粗加工單元、精加工單元以及輔助制造單元。各個(gè)生產(chǎn)單

3、元的組成不同，設(shè)備也不同，具體組成情況如下： 粗加工單元：該單元由四個(gè)獨(dú)立制造島構(gòu)成，各個(gè)島的連接方式為并聯(lián)，一臺(tái)出現(xiàn)問題，不會(huì)影響整條生產(chǎn)線的運(yùn)行。每個(gè)獨(dú)立島包含的設(shè)備為高速臥式加工設(shè)備和立式加工設(shè)備，前者有七臺(tái)，后者有一臺(tái)，兩種設(shè)備連接方式為串聯(lián)，可在加工運(yùn)行過程中進(jìn)行交換運(yùn)行，且能在同一時(shí)間內(nèi)完成加工件的加工和裝夾，大大縮短了加工周期，提高了整個(gè)加工流程的效率。 精加工單元：與粗加工單元的結(jié)構(gòu)相似，不同的是并聯(lián)的精加工島有兩個(gè)，且組成設(shè)備為四臺(tái)臥式加工設(shè)備和一臺(tái)缸孔珩磨機(jī)，二者同樣采用串聯(lián)的連接方式。精加工單元可完成缸體各面、缸孔、主軸承孔和凸輪軸孔的加工任務(wù)。

4、輔助制造單元：輔助制造單元對(duì)于整個(gè)加工系統(tǒng)的正常運(yùn)行同樣具有重要作用，清洗機(jī)可對(duì)加工件內(nèi)的異物及切削碎渣進(jìn)行清理，試漏機(jī)可檢測(cè)加工件的密封性，綜合測(cè)量機(jī)可對(duì)加工件的各項(xiàng)幾何參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，除此之外，還有擰緊機(jī)、壓堵機(jī)等，各項(xiàng)輔助設(shè)備為柔性生產(chǎn)工藝的順利進(jìn)行提供了可靠保障。 三、發(fā)動(dòng)機(jī)缸體加工標(biāo)準(zhǔn) 發(fā)動(dòng)機(jī)缸體加工生產(chǎn)線主要針對(duì)F、B兩種型號(hào)的缸體提供加工效勞，加工所使用的材料為HT250GB/T9439-1988，材料硬度為HB190-250。發(fā)動(dòng)機(jī)缸體結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其箱體結(jié)構(gòu)具有面多、孔多的特點(diǎn)。缸體內(nèi)部結(jié)構(gòu)及形狀復(fù)雜，壁的厚度呈現(xiàn)非均一性，壁薄且多筋、剛度低、對(duì)加工工的要求較高

5、。F、B型缸體加工工藝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)存在著一定的相似性，同時(shí)也有細(xì)微差異，這就對(duì)缸體加工工藝生產(chǎn)線的精度提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。以缸孔精度為例，F(xiàn)型缸體缸孔精度標(biāo)準(zhǔn)為Φ89H6，而B型缸體缸孔精度標(biāo)準(zhǔn)那么為Φ99H6，細(xì)微差異，將對(duì)整個(gè)缸體，乃至整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能產(chǎn)生重大影響。 發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的頂面、缸孔、主軸承孔、挺桿孔及凸輪軸孔的尺寸大小、形狀、位置等對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的整體性能具有重要影響，因此，加工過程中應(yīng)對(duì)各幾何參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量管控。而各部位的加工精準(zhǔn)度需要由精準(zhǔn)的設(shè)備、可靠的夾具以及科學(xué)合理的加工工藝共同根底保障。 四、缸體加工工藝評(píng)價(jià) 缸體加工工藝。缸體加工工序按照基準(zhǔn)先行、由主到

6、次、先粗后精、由面及孔的原那么進(jìn)行合理安排，在加工工序的初始端安排夾緊力大、切削力大和內(nèi)應(yīng)力大的工序;對(duì)物流系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，減少加工過程中工件姿態(tài)的變換以及刀具的換刀次數(shù)，縮減不同工序間物流輸送量。缸體精加工以缸體的一面兩銷為基準(zhǔn)，先對(duì)止推面進(jìn)行精車加工，同時(shí)完成對(duì)凸輪軸孔、主軸承孔的精鏜加工，然后對(duì)四個(gè)缸孔進(jìn)行珩磨加工。精加工工序完成后，即可進(jìn)行后續(xù)的輔助工序，工序依次為工件清洗和吹干→壓裝堵蓋→試漏→綜合測(cè)量。 工藝評(píng)價(jià)。柔性生產(chǎn)加工工藝相對(duì)于傳統(tǒng)的加工工藝具有一定的創(chuàng)新性，具體表現(xiàn)為： 1、復(fù)合刀具的應(yīng)用。復(fù)合刀具的使用能使工件在一次裝夾或工作循環(huán)中，完成多道工序的加工，這

7、可有效去除重復(fù)定位產(chǎn)生的誤差，提高生產(chǎn)線的加工效率。復(fù)合刀具的使用能夠縮減輔助時(shí)間、減少測(cè)量過程及誤差、提高整個(gè)加工工序的效率。組合鏜刀主要用于主軸承孔和凸輪軸孔的加工、階梯形鉆頭主要用于結(jié)合面螺栓孔的加工、鉆擴(kuò)復(fù)合刀具可用于挺桿孔的加工。 2、刀具在線監(jiān)測(cè)及補(bǔ)償。刀具在線監(jiān)測(cè)可為金屬切割過程的順利進(jìn)行提供可靠保障。在加工過程中，對(duì)刀具的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行在線監(jiān)控和補(bǔ)償是通過多傳感器監(jiān)測(cè)系統(tǒng)完成的。加工過程中，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)根據(jù)采集的刀具參數(shù)，對(duì)刀具的預(yù)調(diào)初始點(diǎn)和刀形輪廓進(jìn)行準(zhǔn)確度量，并在加工過程中完成自動(dòng)校正的補(bǔ)償工作，進(jìn)一步提高柔性生產(chǎn)線的可控性和可靠性。 3、缸體定位銷孔的替代工藝研

8、究。發(fā)動(dòng)機(jī)缸體加工成功的關(guān)鍵是對(duì)定位銷孔的中心距離進(jìn)行嚴(yán)格的控制，這是因?yàn)榧僭O(shè)定位銷孔的中心距發(fā)生變化時(shí)，會(huì)嚴(yán)重影響混流共線生產(chǎn)線的運(yùn)行狀況。解決這一問題的有效方法為以面定位代替原有的銷孔定位，柔性生產(chǎn)工藝可將缸體的側(cè)面以及該面的工藝凸臺(tái)為基準(zhǔn)，將工藝臺(tái)銑成垂直角形，即可解決銷孔孔心距難以控制的難題，并且方便零件的安裝和產(chǎn)品的更換。以面代孔的工藝改良對(duì)于提升缸體加工水平，提升整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)性能具有重要意義。 五、結(jié)論 發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的加工質(zhì)量對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行性能影響巨大，缸體內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)加工工藝要求較高，傳統(tǒng)的加工生產(chǎn)線無法滿足現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)的需求。了解缸體加工工藝、缸體加工時(shí)的定位

9、基準(zhǔn)、加工設(shè)備等內(nèi)容，對(duì)缸體加工工序進(jìn)行最優(yōu)化設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)柔性化、高精度、高可靠性和高效率的加工生產(chǎn)任務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)缸體生產(chǎn)的多樣化、低本錢的要求。 參考文獻(xiàn)： 【1】周文. 發(fā)動(dòng)機(jī)缸體高速加工工藝設(shè)計(jì)與研究[D].燕山大學(xué)，2006. 【2】房長(zhǎng)興，羅和平，高志永，張瑜. 發(fā)動(dòng)機(jī)缸體加工工藝研究[J]. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2021，03：262-264. 【3】高志永，張斌，羅和平，房長(zhǎng)興，李帥. 發(fā)動(dòng)機(jī)缸體曲軸孔加工工藝研究[J]. 機(jī)械工程師，2021，02：19-20. 【4】董淑婧，呂海霆. 發(fā)動(dòng)機(jī)缸體挺桿孔加工工藝分析[J]. 組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù)，2021，04：149-151.