關(guān)于發(fā)動機缸體曲軸孔的加工分析

富智宇 王恒錕

關(guān)于發(fā)動機缸體曲軸孔的加工分析

富智宇 王恒錕

（綿陽新晨動力機械有限公司沈陽分公司 遼寧沈陽 110141）

發(fā)動機缸體曲軸孔的加工是缸體孔系加工中的難度和重點，其加工質(zhì)量和精度的好壞與發(fā)動機整體的性能和裝配緊密相關(guān)。本文以某發(fā)動機B型缸體曲軸孔的加工為例，根據(jù)加工要求，從加工中心、加工刀具、切削參數(shù)等方面對發(fā)動機缸體曲軸孔的加工進行研究。

發(fā)動機；缸體；曲軸孔；加工

缸體是發(fā)動機的主要組成部分，是典型的箱體類零件，具有多面多孔、加工工藝復(fù)雜的特點。特別是缸體曲軸孔的加工，其加工質(zhì)量和精度與發(fā)動機整體的裝配精度有直接的關(guān)系，更是對發(fā)動機的性能有直接的影響，一直是發(fā)動機加工的重點和難點所在。在加工制造行業(yè)飛速發(fā)展的今天，加工技術(shù)不斷升級，加工要求也隨之不斷提高。加工企業(yè)要提高市場競爭力，實現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展，就必須在發(fā)動機缸體加工工藝方面加以重視，不斷引進新技術(shù)，鉆研新方法。特別是對曲軸孔的加工無論是在精度上還是加工效率上都要不斷進行提高和完善，從而實現(xiàn)全面提高我國發(fā)動機的制造水平。

1 缸體曲軸孔的加工工藝

本文以B型缸體曲軸孔的加工為例，對其加工工藝進行研究和分析。B型缸體的制造采用HT250材料，曲軸孔加工要求包括：缸孔與曲軸兩者的中心線垂直度為φ0.05，尺寸精度要求為φ74H6mm，粗糙度為Ra0.8，孔深為468mm，曲軸與凸輪軸二者的中心線平行度為φ0.05。

要進行缸體曲軸孔的加工，就要從缸體曲軸孔的半圓面和瓦蓋的粗加工開始，然后將瓦蓋扣合，采用螺栓進行緊固，接下來對曲軸孔進行整體精加工，這樣的工藝順序有利于保證曲軸孔的加工精度。從現(xiàn)今發(fā)動機制造的發(fā)展現(xiàn)狀來看，發(fā)動機缸體普通為自動化生產(chǎn)線上批量生產(chǎn)，而本文研究的B型缸體的加工為柔性加工生產(chǎn)線。在正式上生產(chǎn)線加工之前，需要對曲軸孔進行必要的粗加工，以去除多余的余量，留下適當(dāng)?shù)挠嗔浚缓笤僬w進行半精鏜和精鏜加工。

2 加工中心的精加工

曲軸孔在實際加工操作的過程中，因為大深徑比孔，鏜桿懸伸量長，在剛性上就會較弱，極易產(chǎn)生振動，影響加工精度。為了能夠有效的解決這一問題，可采用調(diào)頭鏜孔加工工藝，在臥式加工中心，采用刀具在鏜長孔時采取兩端鏜進的方法，工作臺呈180°調(diào)頭對工件進行鏜削，這樣可使進刀的長度有效的減少，同時也可以使切削的速度得到有效的提升。采取這種加工方式，縮短了鏜桿的懸伸長度，使剛性提高，保證了孔的加工精度。鏜孔在兩次加工的過程中，軸線之間必然會存在一定的誤差，無法實現(xiàn)完全的重合，同時工作臺回轉(zhuǎn)加工的過程中還會存在分度誤差、移動誤差以及運動軌跡的誤差，這些誤差綜合起來必然會對孔軸線的精度造成不良的而影響。因此，要保證加工精度，關(guān)鍵在于要對調(diào)頭鏜孔的同軸度誤差給予有效的控制。除了要求工作臺和主軸都保持高度的定位精度外，還需要配合科學(xué)有效的工藝措施來盡可能的消除這些不利影響。采用高精度加工中心配合調(diào)頭鏜削加工工藝，能夠?qū)崿F(xiàn)對長孔和同軸孔隙的良好加工，也能夠使調(diào)頭鏜孔工藝的加工優(yōu)勢得到更好的發(fā)揮。

3 加工刀具

一般來說，曲軸孔的加工采用的刀具普遍為組合鏜刀，成本較高，而且不適合柔性生產(chǎn)線。本文缸體曲軸孔的加工采用調(diào)頭鏜孔工藝，因此在刀具的選擇上也要配合此種工藝方法，合理優(yōu)質(zhì)的刀具對于提高加工質(zhì)量和加工效率來說非常重要。本文研究的B型缸體的主體制造材料為鑄鐵，對于此種材料的加工通常選擇硬質(zhì)合金刀具。在粗加工的過程中，鏜刀通常為兩刃，也可以是四刃，但是在精加工的過程中，鏜刀以單刃最為適宜。而在精加工大直徑的孔時，也可以選擇兩刃刀具。曲軸孔的加工在刀具選擇方面要盡可能的選擇懸伸小的，剛性好的優(yōu)質(zhì)刀具。

4 切削參數(shù)

切削參數(shù)是發(fā)動機缸體生產(chǎn)加工的關(guān)鍵，參數(shù)的設(shè)置主要包括切削速度、切削深度、進給量等。因為本文曲軸孔的加工采用的設(shè)備在加工中心方面具有較高的精度，為了在保證精度的基礎(chǔ)上進一步提高加工效率，在切削用量可以根據(jù)粗加工和精加工工藝上的不同來選擇合理的切削用量。本文缸體曲軸孔加工切削參數(shù)的設(shè)置見表1所示。

在實際加工過程中，切削參數(shù)的設(shè)定要根據(jù)現(xiàn)在加工條件、加工狀況、生產(chǎn)安排結(jié)合加工經(jīng)驗來設(shè)定的。切削參數(shù)與機床性能、工件材質(zhì)、切削刀具、切削液等都有直接的關(guān)系，要根據(jù)實際的加工狀況來對切削參數(shù)不斷進行調(diào)整和優(yōu)化。

5 結(jié)語

隨著國家對裝備制造業(yè)重視度的不斷提高，支持力度的不斷加大，關(guān)于發(fā)動關(guān)鍵零部件的生產(chǎn)已經(jīng)逐漸建立起高速、高精度的柔性自動生產(chǎn)線，有效促進了我國發(fā)動機關(guān)鍵部件的柔性自動高精度生產(chǎn)。曲軸孔是發(fā)動機缸體加工中的重點部位，也是加工的難點所在，高精度、高質(zhì)量的加工對后續(xù)的裝配有直接的影響，更與發(fā)動機整體的性能緊密相連。本文對曲軸孔加工的分析，對于實際的加工操作具有指導(dǎo)意義。需要注意的是，在柔性自動化生產(chǎn)線上，對于發(fā)動機缸體的關(guān)鍵部位的加工，除了重視加工工藝，還要對加工刀具、加工參數(shù)乃至于加工設(shè)備給予綜合的考慮，以達到提高加工精度和效率的目的。

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2016-11-12