论发动机缸体的加工工艺
2017-11-20 来源： 浙江钱江摩托股份有限公司 作者：邵秋杰江航峰
摘要：发动机缸体是发动机最基础、最重要的零部件，而发动机缸体的加工工艺将直接影响发动机性能的优越性。本文将从我国缸体加工工艺现状、发动机缸体加工生产线、夹具、铸造材料等方面，对发动机缸体加工工艺进行讨论。
关键词：发动机 缸体 加工生产线 夹具 刀具
1 、我国发动机缸体加工工艺现状
我国的汽车行业相较于其他发达国家起步较晚，虽然改革开放后引进了国外先进的科学生产技术消化吸收，更在加工工艺的很多方面赶上甚至超过了发达国家，但在高精度、高效率等方面还有很大差距。例如，我国有些工厂使用的还是德国八九十年代的设备和技术。
2 、多方面剖析发动机缸体加工工艺
2.1 缸体加工自动线
汽车缸体加工自动线是汽车制造行业中的一种高效设备。自动线又分为刚性自动线和柔性自动线。在我国，加工缸体最多的当属组合机床自动线，其输送形式有棘爪输送、摆杆式输送和抬起步伐输送等，都属于刚性自动线。虽然其工作效率较高，适合大批量生产，但其“专一性”使其逐渐跟不上时代的发展。汽车行业发展迅速，品牌、外形也日新月异。刚性自动线根据某一种加工工序设计，未免太过单一，满足不了汽车行业的多变性发展，于是柔性自动线应运而生。目前，柔性自动线主要还是外国应用较多。柔性自动线具有高速、高精度、智能化等优点，更能满足现代社会汽车工业发展的需要。
2.2 刀具
刀具的选择受工件材料、工艺、机床和生产线等诸多因素的限制。在选择刀具时，需要综合以上因素的限制，处理好刀具与各因素之间的关系。俗话说，“工欲善其事，必先利其器”。缸体加工往往需要好的刀具作支撑。发动机缸体作为汽车的重要零部件之一，结构、形状复杂，而且缸体的孔、槽较多，壁厚不均，铣端面、镗孔等都需要用到刀具。表1 列出了常用刀具名称及其参数。
表1 中只是列举了一部分刀具，在加工缸体时往往需要更多的刀具。因为是大批量生产，就要求刀具的抗磨损能力较强；缸体一般的选材为铸铁，所以刀具的强度硬度要足够高。若想提高缸体的加工效率和加工精度，好的刀具必不可少。选择刀具时，应根据机床的加工能力、加工工序、切削用量等方面进行选择。刀具的选择也要做到适用、经济、安全。在加工过程中，刀具要能达到相应的加工要求。实践证明，缸体的加工工艺中，出现问题最多的就是刀具。因此，多方面考虑刀具的选择，对提高缸体的加工效率与加工精度具有重要意义。
表1 常用刀具名称及其参数
2.3 夹具
夹具广泛应用于机械制造过程中的切削加工、装配、热处理等加工工艺中，是一种装夹工件的设备。夹具在工业生产中主要起到定位和夹紧的功能。一般分为通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合家具等。在自动化生产中，夹具主要有自动化夹具和数控机床夹具两种。工业生产中，往往因夹具的不准确导致定位误差。因此，对夹具的夹紧装置有较高的要求。夹紧装置的夹紧力、作用点以及夹紧装置的动力选择都需严格把关。通常，夹紧装置的动力主要有气压动力、液压动力、气液联动装置，且各有利弊。因为缸体的孔、槽等需要加工的部分较多，并且需要满足较高的精度要求，因此必须确保缸体的各个定位点能够同时夹紧。这样才能使工件的各个部位受力均匀，不易发生变形和移动。此外，设计夹具时也要保证操作方便，使用安全。
2.4 缸体材料
随着人们生活水平的提高与汽车工业的发展，汽车得到了普及。人们对汽车的要求已经不再是简单的代步，美丽的外观、良好的性能等也逐渐受到人们的关注。而随着油价的上涨，省油慢慢成为有车一族以及发动机厂家考虑的问题。缸体是发动机中最终的零部件，减轻缸体的重量对减轻汽车整体重量、节省燃油意义重大。
目前，市场上应用最多的缸体是铸铁的。铸铁的缸体有良好的耐热能力，在提高发动机功率方面有很大的提升空间。现在，市场上也开始出现铸铝的缸体。相同排量下，铸铝的缸体往往比铸铁的缸体轻20 公斤左右。这在很大程度上节省了燃油的使用，但是铸缸体的效率却较低，且铸铝的散热能力较低。因此，铸铝现在更多是应用于缸盖的生产中。
3 、创新加工工艺
由上文可知，柔性自动线已经逐渐应用到缸体加工工艺中来。将柔性自动化生产线与计算机辅助设计和辅助制造系统相结合，在原有的产品工艺基础上，设计出不同的模块，加以组合。另外，可以通过研究实现产品设计、制造等整个产品生产的自动化，用计算机控制整个流程，提高缸体的生产效率。在刀具选择上，应选用合适的刀具，运用复合刀具。复合刀具可以使得在一次工作中完成多道工序，极大提高生产效率，并使用复合刀具避免刀具定位时产生较大的定位误差，同样避免更换刀具时产生较大误差，提高加工精度，节省时间，提高加工效率。此外，可设计并应用柔性夹具。在生产过程中，柔性夹具可以满足不同型号、不同种类缸体的要求，避免因更换夹具而浪费大量时间。通过柔性夹具的优点，实现不同种类缸体的生产。
4 、结束语
汽车工业飞速发展，发动机是汽车的心脏，而发动机缸体作为发动机的重要零件，更需要极高的加工工艺。立足于我国国情，通过对发动机缸体结构、刀具、夹具等的研究，深入分析缸体的加工工艺，在原有基础上不断创新，在精度、效率、成本等方面优化缸体生产工艺，努力创造我国自己的生产工艺与品牌，做到绿色、节能、高效。
投稿箱：
如果您有机床行业、企业相关新闻稿件发表，或进行资讯合作，欢迎联系本网编辑部， 邮箱：skjcsc@vip.sina.com
如果您有机床行业、企业相关新闻稿件发表，或进行资讯合作，欢迎联系本网编辑部， 邮箱：skjcsc@vip.sina.com
