缸体加工工艺.ppt
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缸体加工工艺.ppt
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东风商用车发动机厂技术部:
朱必军Email:
zhubijundf163,缸体加工工艺,目录,一、概述二、缸体的结构与功能三、缸体的材料及毛坯四、缸体工艺装备五、缸体工艺特点六、缸体工艺分析,一、概述,工艺概念:
制造过程与方法,在整个生产过程中直接改变毛坯形状,尺寸和性能的过程。
将零件由毛坯或半成品转换为合格成品的过程,其范围广泛,涉及到所有的制造行业。
磨具,毛坯,合箱+铁水,毛坯,成品,机加工,
(二)、机械加工工艺,
(一)、铸造工艺,二、缸体的功能与结构,二、缸体的功能与结构,
(一)、缸体的功能缸体是发动机的基础零件,它是以下机构的载体:
1、传动机构载体,发动机的曲柄连杆机构(包括活塞、连杆、曲轴、飞轮等零件);2、配气机构载体(包括缸盖、凸轮轴等);3、润滑机构载体(润滑用的油道孔在缸体内);4、冷却机构载体(缸孔周围是水循环空腔)。
(二)、结构特点,是典型的箱体零件:
1、有足够的强度和刚度;2、外型为六面体,多孔薄壁零件;3、加工内容多、尺寸多;4、部分尺寸精度要求严格;,三、缸体的材料及毛坯,
(一)卡车发动机缸体:
1、卡车发动机一般用灰铸铁如我厂、康明斯、玉柴、潍柴等采用灰铸铁,以下是我厂发动机的材料:
(二)轿车发动机缸体:
1、轿车缸体一般采用铝合金,如神龙、本田、东风乘用车等。
(三)缸体毛坯的来源:
砂型铸造缸体(环境恶劣),(四)毛坯的技术要求:
对非加工面不允许有裂纹、冷隔、疏松、气孔、砂眼、缺肉等铸造缺陷。
四、缸体工艺装备,工装一:
机床,
(一)、缸体加工机床:
缸体为箱体结构,主要加工孔系和面,机床主要有:
加工中心、专用机床、辅助设备1、加工中心:
加工孔系和面优点:
柔性好,适用于加工小型缸体缺点:
(1)刀库容量小,对刀长限制严格;
(2)每次只能加工一个孔,加工节拍慢;(3)夹具回转,加工精度相对较低。
2、专用机床:
用于加工大面和部分孔优点
(1)刀具大小、长度相对不受限制;
(2)可以多个主轴同时加工,节拍快;(3)刚性好,加工质量稳定缺点:
柔性差,无法切换加工别的品种。
3、辅助设备:
加工辅助工序清洗机:
清洗缸体拧紧机:
拧紧瓦盖螺栓试漏机:
对缸体水套、油道进行试漏3、目前水平
(1)FTL(柔性输送线)的应用:
采用加工中心、CNC加工单元等柔性设备,工件输送实现内部运输,采用自动滚道或推杆等机构。
(2)高速加工技术应用:
机床利用电主轴传动,直线电机输送,以提高加工速度和零件输送速度,四、缸体工艺装备,四、缸体工艺装备,工装二:
刀具,
(二)、缸体加工刀具1、缸体加工以是面和孔系为主,刀辅具主要有以下类型:
(1)、孔系加工刀具:
钻头、丝锥、镗刀、铰刀等;
(2)、面加工刀具:
铣刀;(3)、刀柄;2、目前使用:
(1)新材料:
高硬度、韧性兼得;硬质合金:
涂层技术金刚石、CBN陶瓷材料
(2)复合结构;,四、缸体工艺装备,(三)、缸体加工量检具缸体加工以是面和孔系为主,量检具主要有以下类型:
1、形状公差量检具:
卡尺(长度),塞规(孔径),螺纹规(螺纹),粗糙度仪等2、位置公差量检具:
三坐标测量仪,专用量具,四、缸体工艺装备,平面度检具(专用),一、共同特点:
1、定位普遍采用一面两销;夹紧一般用顶面/两侧面;2、加工方法平面:
铣削;孔系:
钻/枪钻,铰/枪铰,扩、镗、攻螺纹等。
3、辅助工艺定点定位高压清洗,水道油道泄漏检测,去毛刺、涂胶压装,拧紧,打标记等。
二、缸体加工顺序安排:
1、先面后孔,先粗后精,粗精分开;先基准后其它;2、缸体的粗基准加工一般在铸造厂完成;3、一般先以粗基准定位,粗加工和加工定位精基准以精基准精加工;4、合理安排避免加工应力引起的变形;5、两次试漏,精加工前后两次试漏;6、两次清洗,精加工前后两次清洗;,五、缸体加工工艺特点,五、缸体加工工艺特点,
(一)、面的加工:
大面一般采用刚性铣床,为保证设备的柔性,铣头采用CNC三维控制,小面一般用加工中心铣削。
对于铝合金材料,一般采用高速加工中心。
加工顺序:
粗铣-半精铣-精铣加工特点:
余量大,噪音大,刀具损耗快;加工机床:
加工中心、数控铣床、组合机;加工刀具:
铣刀;量检具:
粗糙度用粗糙度仪,距离:
三坐标,六、缸体工艺分析,主轴与铣刀,主轴与铣刀,零件,铣刀盘,六、缸体工艺分析,面加工的难点,1、底面加工:
平面度、粗糙度、外观要求高。
加工对策:
先粗后精加工2、顶面加工:
顶面到曲轴孔中心的距离要求严格(影响发动机的压缩比)、平面度、粗糙度、外观要求严格。
加工对策:
取消底面作为定位基准,以曲轴孔中心作为基准,避免累积误差。
基准,六、缸体工艺分析,
(二):
螺纹孔加工:
螺纹孔大多是和螺栓配合,起紧固作用,故对其形位公差要求较低(位置度大多在0.4mm左右)但对螺扣要求严格,必须能承受规定的力矩,不能乱扣。
加工特点:
数量多,位置度容易保证,刀具比较贵,占节拍较长。
加工顺序:
钻底孔-倒角-攻丝加工机床:
高速加工中心或多轴组合机;加工刀具:
钻头、倒角刀、丝锥;量检具:
螺纹规、三坐标;,六、缸体工艺分析,六、缸体工艺分析,六、缸体工艺分析,螺孔加工难点,1、孔系加工数量多,占用节拍长:
对策:
高速、内冷切削。
2、孔系多,刀具损耗较大:
对策:
选择适用的刀具与切削参数(转速、进给量、切削速度等)。
(三):
中、小光孔加工:
主要是各类定位销孔、油孔、水孔等加工特点:
精度高,如直径、位置度、粗糙度;加工顺序:
钻扩铰;加工机床:
加工中心或组合机,一般用加工中心加工刀具:
钻头、扩孔刀、铰刀、枪钻量检具:
孔径用带表塞规、位置度大多用三坐标;,六、缸体工艺分析,六、缸体工艺分析,中、小光孔加工难点,六、缸体工艺分析,深孔加工:
如主油道孔、斜油孔、顶面水孔等加工对策:
用高压内冷枪钻加工,先预钻一引导孔,再用枪钻沿着引导孔加工,可避免刀具断裂。
(四)、大直径光孔加工:
缸孔、曲轴孔、凸轮轴孔、挺杆孔,这几类孔需和运动部件配合,故产品要求严格,是缸体加工的重要和难点工序。
加工特点:
精度高,如直径、圆度、圆柱度、同轴度、位置度;加工机床:
一般精加工用专用机床(刚性好)加工刀具:
镗刀、铰刀;量检具:
孔径用带表塞规、SPC站、位置度大多用三坐标;缸孔加工:
采用粗镗、半精镗及精镗、珩磨方式加工;曲轴承孔的加工:
一般采用粗加工半圆孔,再与凸轮轴孔等组合精加工;凸轮轴孔的加工:
一般采用粗镗,再与主轴承孔等组合精加工;挺杆孔的加工:
一般采用钻、扩(镗)及铰孔的加工方式。
六、缸体工艺分析,曲轴孔,凸轮轴孔,缸孔,六、缸体工艺分析,六、缸体工艺分析,六、缸体工艺分析,谢谢大家,
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- 缸体 加工 工艺