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附录
缸体机械加工工艺设计
发动机缸体是发动机零件中结构较为复杂的箱体零件,其精度要求高,加工工艺复
杂,并且加工加工质量的好坏直接影响发动机整个机构的性能,因此,它成为各个发动
机生产厂家所关注的重点零件之一。
1.发动机缸体的工艺特点
缸体为一整体铸造结构,其上部有4个缸套安装孔;缸体的水平隔板将缸体分成上
下两部分;缸体的前端面从到后排列有三个同轴线的凸轮轴安装孔和惰轮轴孔。
2.发动机缸体工艺方案设计原则和依据
设计工艺方案应在保证产品质量的同时,充分考虑生产周期、成本和环境保护;根
据本企业能力,积极采用国内外先进的工艺技术和装备,不断提高企业工艺水平。发动
机缸体机械加工工艺设计应遵循以下基本原则:
(1)加工设备选型原则加工设备选型采用刚柔结合的原则,加工设备以卧式加
工中心为主,少量采用立式加工中心,关键工序—曲轴孔、缸孔、平衡轴孔加工采用高
精度高速卧式加工中心,非关键工序—上下前后四个平面的粗铣采用高效并有一定调整
范围的专用机床加工;
(2)集中工序原则关键工序—曲轴孔、缸孔、平衡轴孔的精加工缸盖结合面的
精铣,采用在集中在一道工序一次装夹完成全部加工内容方案,以确保产品精度满足缸
体关键品质的工艺性能和有关技术要求。
根据汽车发动机缸体的工艺特点和生产任务要求,发动机缸体机械加工自动生产线
由卧式加工中心CWK500和CWK500D加工中心、专用铣/镗床、立式加工中心matec-30L
等设备组成。
3.发动机缸体机械加工工艺设计的主要内容
发动机缸体结构复杂,精度要求高,尺寸较大,是薄壁零件,有若干精度要求较高
的平面和孔。发动机缸体机械加工的工艺特点是:主要是平面和孔的加工,加工平面一
般采用刨、铣削等方法加工,加工孔主要采用镗削,加工小孔多用钻削。由于缸体结构
复杂,因此如何保证各表面的相互位置精度是加工中的一个重要问题。
3.1毛坯的选择
发动机缸体采用的材料一般是灰铸铁HT150、HT200、HT250,也有采用铸铝或者钢
板的,此发动机缸体采用高强度合金铸铁。缸体在加工前进行时效处理,以消除铸件内
应力和改善毛坯的力学性能。
提高毛坯精度,减少加工余量,是提高自动生产线系统生产率及加工质量的重要措
施。由于国外箱体类零件毛坯质量和精度较高,其生产线系统已实现了毛坯直接上线,
-1-
既省去了毛坯检查装置,也节省了由于毛坯质量问题而浪费的加工工时,提高了综合效
益。因此,精化毛坯是提高生产率最有潜力的出路。对于发动机缸体生产线,可在零件
上线前粗铣六个面,去除大部分余量,便于零件直接上线。
3.2机械加工工艺基准的选择和加工
选择合理的加工工艺基准,直接关系到能否保证零件的加工质量。一般来说,工艺
基准可分为粗基准和精基准。
(1)粗基准对于上线的毛坯,其粗基准的选择尤为重要,如果粗基准选择不合理,
会使加工余量分布不均匀,加工面偏移,造成废品。在缸体生产线中,我们采用侧面作
为粗基准;
(2)粗基准对于发动机缸体这种箱体零件来说,一般采用“一面两销”为全线的统
一基准。对于较长的自动自动生产线系统,由于定位销孔在使用过程中的磨损造成定位
不准确,因此,将定位销孔分为2-3段使用。在缸体定位销孔的加工中,我们采用了以
侧面、底面和主轴孔定位,在加工中心上加工。
3.3机械加工加工阶段的划分和工序的安排
一个零件往往有许多表面需要加工,当然表面的加工精度是不同的。加工精度较高
的表面,往往要经过多次加工;而对于加工精度低的表面,只要经过一两次就行了。因
此,拟定工艺顺序时,要抓住“加工精度高的表面”这个矛盾,合理安排工序和合理划
分加工阶段。安排工艺顺序的原则是:先粗后精,先面后孔,先基准后其他。在发动机
缸体的机械加工中同样应遵循这一原则。
(1)粗加工阶段在发动机缸体的机械加工过程中,安排粗加工工序,对毛坯全面
进行粗加工,切去大部分余量,以保证生产效率;
(2)半精加工阶段在发动机缸体的机械加工过程中,为了保证一些重要表面的加
工精度,安排一些半精加工工序,将精度和表面粗造度要求中等的一些表面加工完成,
而对要求高的表面进行半精加工,为以后的精加工做准备;
3.4缸体的主要加工
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