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論發動機缸體的加工工藝

2017-11-20 來源：浙江錢（qián）江摩托股份有限公司作者：邵秋傑江航峰

摘要：發動機缸體是發動機最基礎、最重要的零部件，而發動機缸體的（de）加工工藝將直接影響發動機性能的優越（yuè）性。本文將從我國缸體加工工藝現狀、發動機（jī）缸體加工生產線、夾具、鑄造材料等方麵，對發動機缸體加工工藝進行討論。

關鍵詞：發動機缸體加工生產線夾具刀（dāo）具（jù）

1 、我國發動機缸體加工工藝現狀

我（wǒ）國的（de）汽（qì）車行業相較（jiào）於其他發達國家起（qǐ）步（bù）較晚，雖然改革（gé）開放後引進了國外先進的科學生產技術消化吸收，更在加工（gōng）工藝的很多方麵趕上甚至超過（guò）了發（fā）達國家（jiā），但在高精度、高效率等方麵還有很大差距。例如，我國有些工廠使用的還是德（dé）國八九十年代的設備和技術。

2 、多方麵剖析發動機缸體加工工藝

2.1 缸體加工自動線

汽車缸（gāng）體加（jiā）工自動線是汽車製造行業中的一種高效設（shè）備。自動線又分為剛性自（zì）動線和柔性自動線。在我國，加工缸體最多的當屬組合機床自動線，其輸送形式有棘爪輸送、擺杆（gǎn）式輸送和（hé）抬起步伐輸送等，都屬（shǔ）於（yú）剛性自動（dòng）線。雖然其工（gōng）作效率較高，適合大批（pī）量生產，但其“專一性”使其逐漸跟不上時代的發展（zhǎn）。汽車行（háng）業發展迅速，品牌、外形也日新（xīn）月異。剛性自動線根（gēn）據某一種加工工序設計，未免太過單一，滿足不了汽車行業的多變性（xìng）發展，於（yú）是柔（róu）性自動線應（yīng）運而（ér）生。目前（qián），柔性自動線主（zhǔ）要還是外國應用較（jiào）多。柔性自（zì）動線具有高速、高（gāo）精度、智能化等優點，更能滿（mǎn）足現代社會（huì）汽車工業發（fā）展的（de）需要。

2.2 刀具

刀具的選擇受工件材（cái）料、工藝、機床和生產線等諸多因素（sù）的限製。在選擇刀具時（shí），需（xū）要綜合以上因素的限製，處理好刀具與各因素之間的關係。俗話說，“工欲善其事，必先利其器”。缸體加工往往需要好的刀具作支撐。發動機缸體作為汽（qì）車的重要零部件之一，結構、形狀複雜，而且缸體的孔、槽較多，壁厚不均，銑（xǐ）端麵、鏜孔等都需要用到刀具。表1 列出了常用刀具名稱及其參數。

表1 中隻是列舉了一部分刀具，在加工缸體時往往需要更多的刀具（jù）。因為（wéi）是大批量生產，就要求刀具的抗磨損能力較強（qiáng）；缸體一般的選材（cái）為鑄鐵，所以刀具的強度硬度要足夠高。若想提高缸體的加工效率和加工精（jīng）度，好的刀具必不（bú）可少。選擇刀具時，應根據機床的加工能力、加工工序、切削用量等方麵進行選擇。刀具的選擇也要做（zuò）到適用、經濟、安全。在加工過（guò）程中，刀具要能達到相應的（de）加工要求。實（shí）踐證明，缸體（tǐ）的加工（gōng）工藝中，出現問題最多的就是刀具。因此，多（duō）方麵考慮刀具的選擇，對提高（gāo）缸體的加工效率與加工精度（dù）具（jù）有重要意義。

表1 常用刀具名稱及其參數

2.3 夾具

夾（jiá）具廣泛應用於機械製造過程中的切（qiē）削（xuē）加工、裝配、熱處理等加工工藝中，是一種裝夾工件的設備。夾具在工業生產中主要起到定位（wèi）和夾緊的功能。一般分為通用夾具、專用夾具、可調（diào）夾具、組合家具等（děng）。在自動化生產中，夾具主要有（yǒu）自動化夾具和數控機床夾具兩種。工業生產中，往往因夾具的不（bú）準確導致（zhì）定位誤差。因此，對夾具（jù）的夾緊裝置有較高的要求。夾緊裝置的夾緊力、作用（yòng）點（diǎn）以及（jí）夾緊裝置的動力選擇都需嚴格（gé）把關。通常，夾緊裝置（zhì）的動力主要有氣壓動力、液壓動力、氣液聯動裝置，且各有利弊。因為缸體的孔、槽等需要加工的部分較多，並且（qiě）需要滿足較高的精度要求，因此必須確保缸體的各（gè）個定位點能夠同時夾緊（jǐn）。這樣才能使工件的各個部位受力均勻，不易發生變形和移動。此外，設計夾具時也要保證（zhèng）操作方便，使用安全（quán）。

2.4 缸體材料

隨著人們生活水平（píng）的提高與汽車工業的發展，汽車得（dé）到了普及。人們對汽車的要求已經（jīng）不再是簡單的代步，美麗（lì）的外觀、良好的性（xìng）能（néng）等也逐漸受到人們（men）的關注。而隨著（zhe）油價的上漲，省油慢慢成為有（yǒu）車一族以及發動機廠家考慮的問題。缸體是（shì）發動機中最終的零部件，減輕缸體的重量（liàng）對減輕汽（qì）車整體重量、節省燃油意義重大。

目前，市場上應用最多的缸體是鑄（zhù）鐵的。鑄鐵的缸體有良（liáng）好（hǎo）的耐熱能力，在提高發動機（jī）功率方麵有很（hěn）大的提升空間。現（xiàn）在，市場上也開始（shǐ）出現鑄鋁的（de）缸體。相同排量下，鑄鋁的缸體往往比鑄鐵的缸體輕20 公斤左右。這在（zài）很（hěn）大程度上節省了（le）燃油（yóu）的使用，但是（shì）鑄缸體的效率卻（què）較低，且鑄鋁的散熱能力較低。因此（cǐ），鑄鋁現在更多是應用於缸蓋的生（shēng）產中。

3 、創新加工工藝

由上文可知，柔性自動線已經逐漸（jiàn）應用到缸體加工工藝中來。將柔性自動化生產線與計算機輔助設計和輔（fǔ）助製造係統相結合，在原有的產品工藝（yì）基礎上，設計出不同的模塊，加以（yǐ）組合（hé）。另外，可以通過研究實現產品設（shè）計、製造等整個產品生產的自動化（huà），用（yòng）計（jì）算機控製整個流程，提高缸體（tǐ）的生產效率。在刀具選擇（zé）上，應選用合適的刀具，運用複合刀具。複合刀具可以使得在（zài）一次工作中完成多道工序，極大提高生產效率，並使用複合刀具避免刀具定位時產生較（jiào）大的定位誤差，同樣避（bì）免（miǎn）更換刀具時產生較大誤差（chà），提高加工精度，節省時間，提（tí）高加工效率。此外，可設計並應用柔性夾具（jù）。在生產過程中，柔性夾具可以滿足不同型號、不（bú）同種類缸體的要求，避免因更換夾具而浪費大量時（shí）間。通過柔性夾具的優點，實現不同種類缸體的生產。

4 、結束語

汽車工業飛速發展，發動機是汽車的心髒，而發動機缸體作為發動機的重要零件，更需要極高的加工工藝。立（lì）足（zú）於我國國情，通（tōng）過對發動機缸（gāng）體結（jié）構、刀具、夾具等的研（yán）究，深入分析缸（gāng）體的加工工藝，在原有基礎上不斷創新，在精度、效率、成本（běn）等（děng）方麵優化缸體（tǐ）生產工藝，努力創造我國自己的生產工藝與品牌，做到綠色、節能、高效（xiào）。

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