发动机汽缸孔镗削工艺分析与实践.研究

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1、硕士论文发动机汽缸孔镗削工艺分析与实践研究1绪论1．1课题背景随着科技的发展与社会的进步，人们的生活质量越来越高，对衣、食、住、行提出了更高的要求。而出行的快捷性、方便性与安全性则依赖于交通工具的发展。汽车作为重要交通工具之一，已经成为人类生活不可缺少的一部分，汽车工业则成为现代国家国民经济的支柱产业之一。发动机是汽车的核心部件，其制造水平的高低直接影响到发动机的使用性能，而汽车发动机制造则在汽车工业中有着举足轻重的地位。随着我国汽车行业的发展，在对汽车产品及其零、部件质量要求提高的同时，对发动机制造业中的机械加工方式也提出了新的要求。在国家发布的“十一五’’科技发

2、展规划纲要中，明确说明应重点发展高效率、高精度的数控镗铣床和组合机床，以满足汽车发动机缸体、缸盖及航空航天等行业各种难加工零件的加工需要。汽缸体是汽车发动机乃至汽车中最重要的零件之一，是发动机的核心基础零件，通过它将发动机的曲柄连杆机构和配气机构以及供油、润滑、冷却等机构联接成一个整体。在实际工作时，缸体、活塞及缸盖共同组成了柴油机燃烧室。对于干式缸套，其外壁不直接接触冷却水，在其机体内有密封水套，这将使缸体壁厚变薄且厚度不均，对其加工带来困难。气缸体上“止口"形位精度超差，则会使装配的缸套上部产生挤压变形，导致发动机运行时出现拉缸、泄漏；缸套内孔与端面形位要求及粗

3、糙度超差，会使加工中凸肩上轴向夹紧力不均匀，加工后凸肩会存在显微裂纹，致使发动机工作时出现窜气、烧机油，甚至在耐用期内出现显微裂纹处开裂等现象，使发动机功率下降，无法启动，严重影响发动机的技术性能及使用效果。因此发动机缸体的加工长期以来一直受到国内外有关生产厂家的高度重视。缸体孔对缸套与止口之间的形位公差要求非常高，所以在加工时，常将缸孔及止口一次定位加工完成，这样既可保证同轴度的要求，又解决了止口端面对缸孔的跳动问题，这就要求有一台专机或自动线来进行加工，通常采用精密镗削的加工方法来保证精度。它是发动机机体生产中最后一道金属切削工序，也是发动机机体压装缸套前的最后

4、一道机械加工工序，其加工质量对发动机的性能有着直接的影响。对于完成该工序的专用设备⋯汽缸孔高性能镗削组合机床因其精度要求高、技术难度大，国内很难生产，而国外一些如GROB．WERKE、HELLER、HUllerHille、CROSS、LAMB、CROWSE等知名公司的产品一直垄断着高性能组合机床的世界市场，进口该类型设备成本很高，动辄需要上千万元，增加了发动机制造成本，严重制约了我国发动机行碗J‘论文业的发展。因此对汽缸孔精加工工艺及其生产设备一组合镗床进行研究，对提高工艺技术水平、降低生产成本、实现汽车生产关键设备国产化具有重要意义。1．2课题来源本课题来自生产实

5、践．以中外合资企业Perkins动力有限公司的的气缸体的镗削加工为例进行工艺分析，并结合江苏高精机床有限公司的科研项目一一汽缸孔精密镗削工艺与组合机床设计予以实现。本汽缸零件实物图如图1．21所示。1．3汽缸加工工艺分析图I21汽缸实物图1．3．1机械加工阶段的划分和工序的安排本课题的研究对象是干式薄壁套机体，它的加工包括端面加工、顶面加工、顶面加工、主轴孔加工、缸孔加工、Jr口加工等等。只有对毛坯及每个加工工序都严格控制，才能保证最终产品的质量。当一个零件有许多表面需要加工，且各表面有不同的加工精度要求时，应合理考虑工艺安排。加工精度要求高的表面．往往要经过多次加

6、工；而对于加工精度低的表面，只需要安排一道或两道工序或工步就可以达到要求。因此，拟订工艺顺序时，要抓住“加工精度高的表面”这个矛盾，合理安排工序，划分加工阶段。安排工艺顺序的原则是：先粗后精，先面后孔，先基准后其它。【1]在发动机缸体的机械加工中，同样应遵循这～原则。硕l：论文发动机汽缸孔镗削工艺分析与实践研究1)粗加工阶段在发动机缸体的机械加工过程中，安排粗加工工序，对毛坯全面进行粗加工，切去大部分余量，如缸体的顶面与底面等，以保证生产效率。2)半精加工阶段在发动机缸体的机械加工中，为了保证一些重要表面的加工精度，需安排半精加工工序，或将精度和表面粗糙度要求中等的

7、一些表面加工完成，而对要求高的表面进行半精加工，为以后的精加工做准备。3)精加工阶段对精度和表面粗糙度要求高的表面进行加工，如主轴孔。4)次要小表面的加工如螺纹孔，可以在精加工主要表面后进行，一方面加工时对工件变形影响不大，同时废品率也降低；另外，如果主要表面出废品后，这些小表面就不必再加工了，从而避免浪费工时。但是，如果小表面的加工很容易碰伤主要表面时，就应该把小表面加工放在主要表面的精加工之前。5)缸孔的加工缸孔的加工是缸体机械加工中的关键工序之一，一般情况下，其加工工艺过程为粗镗、半精镗、精镗和珩磨。为及早发现缸孔内壁的铸造缺陷，消除应力，应尽量提前粗镗缸