采用国内专机精铣缸盖火力面的可行性探讨.doc

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1、采用国内专机精铣缸盖火力面的可行性探讨就目前的现状而言，采用国内精铣专机加工缸盖火力面并不存在技术上的难题，关键在于机床的制造精度。在此，本文结合具体实例，对采用国内专机精铣缸盖火力面的可行性进行了探讨。柴油机缸盖火力面的加工面积大，对平面度、表面粗糙度等要求较高，是保证柴油发动机工作性能的一个重点。如果平面度及表面粗糙度得不到保证，则很难实现气缸垫的可靠密封，就有可能导致出现发动机总成在火力面处渗水、渗油，甚至出现油水混合的问题。如果由于结合面的加工精度造成油水混合，在实际操作中是很难查找其真正原因的。目前，国内柴油机缸盖火力面的加工方法主要有以下几种：□采用机床

2、价格高，设备维护费用高。由于磨床的加工深度小，还需要增加结合面的半精加工，以保证尺寸公差的要求及磨削余量的要求。因此，一般只用于大批量的生产线中。□采用进口加工过程中，会产生影响表面质量的拖刀网纹。但其加工效率高，一台设备除精铣平面外还可以完成钻、镗、铰孔的加工。一般只用在单班年产量小于5万台的生产线上。□采用国外专用其特点是生产效率高、精度稳定性好，可以很好地保证加工质量。但进口专机价格昂贵，一般用在大批量生产的刚性生产线上。□采用国内精铣专机对于用户来说，此方法不失为一种经济有效的选择。但由于存在一定的风险，目前国内很少采用。图纸的精度要求及工艺参数的安排图纸的

3、精度要求如图1所示。此次，采用国内专机加工的产品信息及主要的工艺参数确定方案如下：□缸盖火力面面积：462mm×169mm此缸盖火力面上需要加工的面积约占整个平面的80%，机床的切削阻力大，要求机床具有很好的刚性和较高的主轴功率。□表面粗糙度要求：Ra1.6此粗糙度要求较高，采用精铣专机要相当于一般磨床的加工精度要求。由于采用国内专机加工存在着一定的风险，为确保机床能长期稳定可靠的运转，工艺要求提高工艺的保证能力，要求设备加工的表面粗糙度能够达到Ra1.0。□平面度要求：0.03mm平面度的加工受定位基准的影响。分析此工件的结构，定位需采用顶面的一面两销。因此，顶面

4、的平面度对加工后火力面的平面度有着一定的影响，故对平面度的要求按照图纸的考求确定为0.03mm。□工件高度要求：92±0.05mm□确定加工余量：0.5±0.1mm由于缸盖火力面为平面精铣，余量过大，切削过程中易产生轻微振动，会影响加工的表面精度；余量过小，则对此平面加工上道工序的加工精度要求偏高。此外，加工表面的平面度还将受此平面上道工序的加工平面度的影响，故加工余量确定为0.5±0.1mm。机床的保证措施1.为保证加工后的表面没有拖刀网纹，机床主轴与工作台的垂直方向应成一个微小的角度，100范围内倾斜0.03mm。如图2所示，当刀盘前端切削刃切削工件时，刀盘后端

5、的刀片切削刃与工件存在约0.09mm的间隙，故后端刀片不参与切削，保证了加工后的表面不存在拖刀网纹。2.由于采用主轴倾斜，加工后的表面形状会从端面看存在两边高、中间凹的椭圆弧形状，影响加工后表面的平面度。减小椭圆弧的途径有两种，其一，尽可能减小主轴的倾斜角度，使主轴与加工表面尽可能垂直；其二，采用直径较大的刀盘。此次，我们采用直径为315mm的精盘，以确保工件的平面度。3.主轴倾斜对平面度的影响分析图3为从主轴方向上看到的切削示意图。由图3可知，影响加工平面度的关键指标是24.59这个尺寸。影响该尺寸大小的3个变量分别是：刀盘的直径、刀盘中心与工件中心线的偏差、主轴

6、的倾斜角度。在加工过程中应尽可能地使刀盘中心与工件中心重合。下面就刀盘中心与工件中心重合的状态下，刀盘直径与主轴倾斜角度对工件平面度的影响进行分析。图4为从垂直于主轴和切削进给方向的加工示意图，其中24.59的尺寸与图3中的尺寸为同一尺寸，即刀盘参与切削的部分。由图4可知，∠C=∠D平面度偏差=24.59×sin∠D=24.59×tgD=24.59×tgC=24.59×A÷B当主轴中心和工件中心重合时，主轴倾斜加工平面的平面度影响为0.0074mm，而实际安装的误差为对平面度的影响小于0.01mm。主轴倾斜可满足加工后平面度的要求，且还有一定的余量。4.机床精度及结

7、构要求图5采用龙门式结构的机床□机床采用龙门式结构（如图5所示）：机床应具有很好的刚性，以保证加工的稳定性。□采用高精度级铣削头主轴轴承采用德国进口FAG高精度级轴承，以提高主轴的精度，保证机床较小的端向跳动和径向跳动量。□高精度铣削工作台：确保平稳的切削进给。□采用通过式结构、固定式铣头：避免让刀，确保工件高度尺寸精度的要求。□采用液压：采用自动夹紧方式，手工上下料，保证工件的可靠装夹，减少人为因素对加工精度的影响。的选择刀具的选择也是成功的一个关键因素。为了保证加工表面的精度，建议采用德国进口高精度密齿精铣刀盘（如图7所示）。此刀盘刀片不可调整，刀片可承受较