汽车发动机缸体缸孔精加工技术

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1、专家视点IExpertViewpointIIIIIIIIII汽车发动机缸体缸孔精加工技术大连机床集团有限责任公司(辽宁116620)张树礼编者按：大连机床集团在研制汽车发动机加工专成上述高精加工的要求。用机床方面颇具实力，特别是其柔性自动线技术已处为了使国产机床提升到国际先进水平，打破国外于国内领先水平，为此，本刊记者特约大连机床集团机床生产商对我国的垄断，近些年来，大连机床集团研重型机床研究所设计室主任张树礼撰写此文。制的精镗缸孔及精车止口数控专用机床已投放市场，而近年来，我国汽车工业迅速崛起，成功走出了一后又成功地开发出了我国首条专门用于精铣缸体顶面，条民族工业振兴之路，已成为世

2、界上最大的汽车消费精镗缸孔及精车止FI的数控机床自动线，使其加工精度市场和最大的生产国之一。然而，国产汽车的制造能达到了国外同类产品的先进水平(精铣缸体顶面精镗缸力和水平与国外发达国家同类产品相比仍存在较大差孔止口数控自动线照片参见图1)。距，其根源在于汽车发动机关键件(缸体、缸盖、曲轴、活塞、连杆等)的加工技术落后于国外。数控~jn-r"新技术在汽车发动机上的应用近几十年来，机械加工技术的发展很快，各种新技术在不断发展和应用。尤其是以数控机床发展为先导，即以数控机床专机化或者是以专用机床数控化来解决柔性和高效率的矛盾。目前，汽车零部件的生产大多采用高速加工中心组成的敏捷生产系统。欧

3、美及日本等国不仅掌握了设图1精铣缸体顶面精镗缸孔止口数控自动线备制造的专用技术，而且都非常重视汽车制造工艺流发动机缸体缸孔和止口加工技术的发展程的开发，他们能够实现交钥匙工程，拥有自己的系发动机是汽车的心脏，而缸体又是发动机最为关统开发能力，机床可靠性指标极为先进，制造成本不键的零件之一。缸体缸孔止口深度误差0．02-0．025mm断降低，新产品投放周期大大缩短。可见，是加工设的加工是很难保证的，缸体缸孔加工如图2所示。以备的落后导致了国产发动机水平的落后。前，国内机床生产厂只能提供半精加工的精镗机床。可国内发动机缸体缸孔加工现状见，要想满足止口深度0．02-0．025mm的误差要求

4、，机仅以发动机缸体而言，缸体缸孔及共止口孔的精床要具备许多关键技术，如精密镗头技术，高刚度精密加工，缸体三轴孔的精加工是很难的，因为这几道关镗杆技术，刀具补偿技术，测检技术，高速高精切削稳键工序图样的要求精度高，一般柴油机缸体缸孔精度定性及参数优化技术，机床高刚度轻量化技术及数控驱达~IJIT6，缸孔与主轴孔垂直度为0．015～0．02ram，缸动技术等。孔圆柱度为0．006～0．O08mm，缸孔止口深度误差为0．02精镗头是加工缸体缸孔和止口最重要的部件之～O．025mm。而轿车发动机缸体缸孔的精度更高，我国一，它与组合机床的通用精镗头不同。由于工件缸孔止大都从国外进I3专用精密机

5、床或是加工中心机床来完1q深度尺寸精度高，故在镗头的设计上增加了轴向的定圜主参彻，工www．metalworking1950．corn’’。专ExpertViewpointIII■■■■——■■一圜●■■■=●■■；i■_IfIl一462一Ill垂．1上]◇LA一[～J【JIJtj1+r_∈／／／／／_(——》l-图3镗头结构用两根矩形导轨或单导轨双侧导向，或两导轨外侧导向图2缸体缸孔加工的滑台。但受力或动力头转速超过一定范围的情况下，精度不稳定，甚至还要受到主轴头旋向的影响。而三导位系统，即镗头带有轴向浮动功能，如图3所示。因为轨滑台，单导轨导向，且是中间的镶钢导轨，它处于滑汽车发

6、动机缸体大都在4缸、6缸以上，为了体现出组合台受轴向力的中心位置，受力情况好，力矩小，导向约机床高效的特点，一般每台机床一次要加工两个以上束稳定，刚度高，受热变形小。加上采用贴塑导轨板，的缸孔，也就是说，同一个滑台上，要安装至少两个镗动态性能好。采用精密滚珠丝杠及伺服电动机同步齿形头，而这两个镗头的进给是由同一个滑台驱动的。因带驱动，使滑台保持高的进给精度。此，用常规的通用镗头很难保证缸孔止口深度的一致此外，采用自动补偿镗杆(见图4)，保证了加工性。为了解决这一难问题，镗头就必须采用浮动主轴，并在主轴的前端安装挡铁。而挡铁与刀尖的尺寸极易调整。在加工过程中，挡铁顶到缸体顶面，而此时，

7、车止口刀正好达到加工的深度，即使滑台继续进给，主轴也停止不动，只是镗头体相对主轴与滑台同步微量进给，直到另一个镗头主轴前端挡铁顶上缸体后，滑台才停止进给，从而使每个镗头加工的止口深度均达到一致性。这种结构的镗头，制造工艺较复杂，弹簧的选配，镗头轴承与箱体孔与主轴的配合有严格的要求，加之采用进口轴承保证了镗头的旋转精度和高刚度。镗头是该类机床的关键部件，而驱动部件的运动精度更为重要，因此，一改以往组合机床的设计理念，而采用三导轨数控机械滑台驱动。一般的组合机