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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。

缸体的工艺特点是:结构、形状复杂;加工的平面和孔比较多;壁厚不均,刚度低;加工精度要求高,属于典型的箱体类加工零件。缸体的主要加工表面有顶面、主轴承侧面、缸孔、主轴承孔及凸轮轴孔等,它们的加工精度将直接影响发动机的装配精度和工作性能,主要依靠设备进度、工夹具的可靠性和加工工艺的合理性来保证。

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。

(1)顶底面及瓦盖止口面粗铣组合机床 本机床为双面卧式专用铣床,采用移动工作台带动工件,机床采用进口西门子S7-200PLC系统控制,机床设独立电控柜,切削过程自动化完成,有自动和调整两种状态;

(2)高速卧式加工中心CWK500 该加工中心可实现最大流量的湿加工,但由于设备自动排屑处理系统是通过位于托盘下的内置宽式排屑器而完成,该加工中心可以进行干加工;机床主轴转速6000r/min,快速进给速度38m/min;

(3)前后端面粗铣组合机床 机床采用液压传动;控制系统采用进口西门子S7-200PLC系统控制,机床具有一定的柔性;

(4)采用机床TXK1500 本机床有立式加工中心改造而成形,具备立式加工中心的特点及性能,该机床具有高精度、高强度、高耐磨度、高稳定性、高配置等优点;

(5)高速立式加工中心matec-30L 该加工中心主轴最高转速9000 r/min。控制系统采用西门子公司SINUMERIK840D控制系统

(6)高速卧式加工中心CWK500D 主轴最高转速15000 r/min。

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

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