富智宇 王恒錕

關(guān)于發(fā)動(dòng)機(jī)缸體曲軸孔的加工分析

富智宇 王恒錕

（綿陽新晨動(dòng)力機(jī)械有限公司沈陽分公司 遼寧沈陽 110141）

發(fā)動(dòng)機(jī)缸體曲軸孔的加工是缸體孔系加工中的難度和重點(diǎn)，其加工質(zhì)量和精度的好壞與發(fā)動(dòng)機(jī)整體的性能和裝配緊密相關(guān)。本文以某發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)缸體曲軸孔的加工進(jìn)行研究。

發(fā)動(dòng)機(jī)；缸體；曲軸孔；加工

缸體是發(fā)動(dòng)機(jī)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(diǎn)。特別是缸體曲軸孔的加工，其加工質(zhì)量和精度與發(fā)動(dòng)機(jī)整體的裝配精度有直接的關(guān)系，更是對發(fā)動(dòng)機(jī)的性能有直接的影響，一直是發(fā)動(dòng)機(jī)加工的重點(diǎn)和難點(diǎn)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(shí)現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展，就必須在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體加工工藝方面加以重視，不斷引進(jìn)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(jìn)行提高和完善，從而實(shí)現(xiàn)全面提高我國發(fā)動(dòng)機(jī)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(jìn)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(jìn)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(jìn)行緊固，接下來對曲軸孔進(jìn)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(dòng)機(jī)制造的發(fā)展現(xiàn)狀來看，發(fā)動(dòng)機(jī)缸體普通為自動(dòng)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(jìn)行必要的粗加工，以去除多余的余量，留下適當(dāng)?shù)挠嗔?，然后再整體進(jìn)行半精鏜和精鏜加工。

2 加工中心的精加工

曲軸孔在實(shí)際加工操作的過程中，因?yàn)榇笊顝奖瓤祝M桿懸伸量長，在剛性上就會(huì)較弱，極易產(chǎn)生振動(dòng)，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(shí)采取兩端鏜進(jìn)的方法，工作臺(tái)呈180°調(diào)頭對工件進(jìn)行鏜削，這樣可使進(jìn)刀的長度有效的減少，同時(shí)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(huì)存在一定的誤差，無法實(shí)現(xiàn)完全的重合，同時(shí)工作臺(tái)回轉(zhuǎn)加工的過程中還會(huì)存在分度誤差、移動(dòng)誤差以及運(yùn)動(dòng)軌跡的誤差，這些誤差綜合起來必然會(huì)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(tái)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(shí)，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(dòng)機(jī)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(jìn)給量等。因?yàn)楸疚那S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(jìn)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(shí)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(yàn)來設(shè)定的。切削參數(shù)與機(jī)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(shí)際的加工狀況來對切削參數(shù)不斷進(jìn)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(dòng)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(dòng)生產(chǎn)線，有效促進(jìn)了我國發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵部件的柔性自動(dòng)高精度生產(chǎn)。曲軸孔是發(fā)動(dòng)機(jī)缸體加工中的重點(diǎn)部位，也是加工的難點(diǎn)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(dòng)機(jī)整體的性能緊密相連。本文對曲軸孔加工的分析，對于實(shí)際的加工操作具有指導(dǎo)意義。需要注意的是，在柔性自動(dòng)化生產(chǎn)線上，對于發(fā)動(dòng)機(jī)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(dá)到提高加工精度和效率的目的。

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2016-11-12