0引言

      近年來（lái），我國機床製造業已經逐（zhú）漸打破國外企業在汽車製造領域的壟斷，如沈陽機床的（de）數（shù）控產品已經多次配套於該領域，上海汽車榮威發動機的（de）缸體缸蓋自動化生產線就使用了沈陽機床的加工中心產品。但項目多限於粗加工及半精加（jiā）工領域，如要在精加工領域有所突破，不僅要提高機床本身的製（zhì）造精度及穩定（dìng）性，更要熟悉汽車製造領域的（de）關鍵加工技術。

      發動機缸體缸孔、止口孔與缸體三軸孔的（de）精加工難度較大，這些關鍵工序要求精度偏高，一般的（de）柴油機的（de）缸體缸孔的精度可以達到IT6，主軸孔與缸孔的垂（chuí）直度為0.0015mm~0.02mm，缸孔的圓柱度範圍為0.006mm~0.008mm。轎車發動機多為汽油機，其缸體缸（gāng）孔的加工精度（dù）要求則更（gèng）高，對穩定性（xìng）的要（yào）求也更高，目前（qián）我國大多數（shù）的汽車製造企業均是從國外（wài）進口數控機（jī）床或者專用的精密機床（chuáng），用來滿足這些高精加工的要求。

      1發動機止（zhǐ）口與缸體缸孔加工技術的發（fā）展現狀分析

      缸體是發動機的關鍵部件，而發動機作為汽車心髒，在影響汽車（chē）性能的各（gè）項因素中（zhōng）占有重要的地位。缸體缸孔加工如圖1所示，其發動機缸體缸孔深度的誤差範圍處於0.02mm~0.03mm，這（zhè）一區間範圍在（zài）加工中很難保證。目前，國內機床製造企業僅僅（jǐn）可提供進行半精加工的精鏜式機床（chuáng）。高剛度精密鏜杆技術（shù）、精密鏜頭技術、測檢技術、高速高精切削穩定性、刀具（jù）補償技（jì）術、參數優化技術、數控驅（qū）動技（jì）術與機床的高剛度輕量化技術等均是滿足精加工要（yào）求的關鍵技（jì）術。

      精鏜頭（tóu）是在加工缸體缸孔與止口時最（zuì）重要的部件。因為缸孔止口在深度尺寸上精度高，所以在（zài）鏜頭的設計中，加（jiā）入了軸向定位（wèi）係統，使鏜（táng）頭具有軸向浮（fú）動的功能。因汽油汽（qì）車發動機缸體一般為4、6缸或者以上，從（cóng）體現組合機床的高效特性（xìng）為出發點，一般的機床上均設有兩個或（huò）者兩個以上（shàng）的主軸，即在同一滑（huá）台上，需安裝（zhuāng）兩個（gè）或者兩個以上的（de）鏜頭，這些鏜（táng）頭的進給由同一（yī）滑台來驅動（dòng）。所以，常規（guī）通用鏜頭不能保證缸孔止口深度一致。為了解決該難題，對鏜頭就需要采用浮動的主軸，並且（qiě）需要在主軸的前端處配置安裝擋鐵。這裏，刀尖與（yǔ）擋（dǎng）鐵的尺寸調整極易操作，加工（gōng）過程中（zhōng），當擋鐵頂到了缸體的頂麵時，用來鏜止口的刀剛好可達到要求的加工深度，若滑台繼續進（jìn）給，鏜頭相對（duì）滑台與主軸同步地微量（liàng）進給，而主軸停止不動（dòng），直至另一鏜頭的主軸前端接觸到擋（dǎng）鐵缸（gāng）體，滑台停止進給。所有（yǒu）鏜頭加工的止口的深度（dù）達（dá）到一致。此種結構（gòu）鏜頭製造工藝複雜，采用進口（kǒu）軸承可滿足探頭旋轉精度與剛度的高要求，而對彈簧的選配、主軸與鏜頭（tóu）軸承、箱體孔的配合也均有非常嚴格的要求（qiú）。

      由於在這類機床中，精鏜頭（tóu）是其關鍵（jiàn）部件，對於驅動部件的運（yùn）動精度要求（qiú）也更高，所以以此（cǐ）為依據提（tí）高機床的相關設計理念，是（shì）滿足缸孔精加工要求的關鍵。一般情（qíng）況下，機床采用單導軌、兩矩形導軌（guǐ）的雙側導（dǎo）向或者是（shì）兩導（dǎo）軌的外側導向滑台，而（ér）采用三導軌數控機械滑台的驅動方式則更利於缸（gāng）孔精加工。三導（dǎo）軌滑台是單導軌導向的鑲鋼導（dǎo）軌，且其處在滑台接受軸向（xiàng）力的中間位置（zhì），其受力情況良好，且力矩較小，剛度（dù）較高，受熱時變形小（xiǎo），導向約束穩定，動（dòng）態性能良好（hǎo）。同時，采（cǎi）用伺服電動機同步（bù）齒（chǐ）輪驅動精密滾（gǔn）珠絲杠，確保了滑台進給的高精度性。

      此外缸孔與（yǔ）止口精度的高低，直接影（yǐng）響（xiǎng）到發動機的（de）性能。所以，在缸孔的精加工中，刀杆一般采用國外（wài）的先進設計技術，采用自動補償鏜杆技術，保證加工孔係的高精度要求（qiú）。

      2發動機缸體的曲軸孔與凸輪軸孔加工技術

      凸（tū）輪軸（zhóu）孔（kǒng）與曲軸孔的加工是發動機缸體加（jiā）工的另一道重要工序（xù），目前，我國（guó）機床製造企（qǐ）業所（suǒ）研製的數控專用機床與三（sān）軸孔加工機床，盡管在加工精度上可以達到同類產品的先進水平，但是相比於國外，仍（réng）存在著相當的差距。不管是（shì）在三軸孔（kǒng）的加工上還是缸體缸孔加工上（shàng），國外均已經采用了加（jiā）工中心的柔性（xìng）敏捷（jié）自動線來進行，使得機床的柔性化獲得大（dà）幅的（de）提（tí）高，且包括對整個缸體的加工，並采取（qǔ）了機械手自動滾道進行輸送，實現了真正的高精、高效、高速的生產製造模式，對中小批量生產的適應性較高，尤其適（shì）合多品種（zhǒng）的加工（gōng）生產過（guò）程。近年來，一些機床企業擁有了一定的柔（róu）性線，汽車生產廠提供缸體的加（jiā）工柔性自（zì）動線，並（bìng）采用桁（héng）架（jià）機械手輸送方式。但（dàn）是，對於缸體關鍵工序的加工，例如缸體缸孔與三軸孔（kǒng）等的加工，仍舊采（cǎi）用了專用的數控機床來加工來完成。

      3結論

      目前，刀具補償、輕量化、切削參數優化、在（zài）線檢測（cè）、高速驅動、可靠性、人工智能、傳感器以及專家係統等技術在我國已獲得成功的應用（yòng）。但（dàn）是，對缸體與缸蓋所有的工序加工均采用（yòng）柔性的自動線進行生產仍處在開發階段（duàn）。近（jìn）期，我國（guó）加強了對裝備製造業的扶持政策，汽車發動機關鍵零件的高（gāo）精度柔性、高效率的自動（dòng）線創（chuàng）新技術也引起了業內的廣泛關注。相信我（wǒ）國的柔性自動（dòng）線（xiàn）技術將在不遠的將來達到國際先進水平。