有关机床加工发动机的缸盖球形燃烧室的流程试验

沈阳机床股份有限公司中捷机床有限公司，辽宁沈阳 110142

摘 要 汽车发动机是汽车的心脏，而发动机缸盖有时发动机上的主要部件之一，其质量的高低、加工精度的好坏直接影响着汽车发动机的性能。对于燃烧室是球形面的的发动机，发动机缸盖的精度不仅要求高，而且加工工艺比较复杂。在机械加工工业高速发展的背景下，如何将机床加工的先进性与发动机缸盖球形燃烧室加工相结合，研究高效、简单、经济的加工工艺方案得到符合产品技术要求的发动机缸盖流程试验是本文的研究重点。

关键词 机床；刀具；发动机缸盖；球形燃烧室；流程试验

中图分类号U46 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）70-0147-02

0引言

我国传统所加工的发动机缸体，缸盖铣削加工一般均采用专机生产线，这种生产模式不仅生产效率低下，并且生产成本高节拍慢，生产成本高。如今，随着机械加工行业新设备，新工艺的告诉发展，发动机缸体及缸盖的铣削加工已经不再使用传统的专机生产线，而是采用数控的高速加工中心，众多加工中心机床的主轴转速高达数万转，逐步向高速铣削发展。同时，不再进行半精加工和粗加工后而是直接进行精加工，粗铣后努力一次精铣力求达到要求，并尽可能的减少加工余量，而只进行一次高精度的加工来满足缸体缸盖的加工形状、尺寸、表面加工质量和位置精度，减少合并加工工序提高生产效率。

大力推广使用高速铣削工艺和数控设备同时，刀具材料也必然跟随着变化。近几年，传统的高速钢刀具已逐渐被硬质合金材料的各种铣刀所取代，发动机缸体缸盖的铣削加工速度大幅提高，加工效率已比从前提高了许多。铣削加工已逐渐迈入高速铣削阶段。伴随着高速铣削阶段同时刀具涂层技术也在蓬勃的发展，大幅度提高了硬质合金刀具的韧性和耐磨性，在发动机灰铸铁缸体的缸盖加工加工中，切削速度可达普通合金刀具的2~5倍，不仅提高了产品质量也提高了产品的加工效率。

本文确定缸盖的加工要求与选择后利用万能铣床和立式铣床进行燃烧室的加工试验。

1缸盖的加工要求与选择

由于加工气缸盖对发动机乃至汽车整体的质量十分重要，在加工发动机气缸盖过程中，对刀具要求与选择就非常高，直接关系到发动机的性能，可以对数控面、锥度、螺纹旋风铣刀和球头铣头进行优化组合，以提高加工的精度和实现加工的高效性。由于工件的定位对发动机气缸盖的精度影响较大，建议采用一面两销的定位夹紧方式，同时采用自动控制夹具的夹紧、以实现发动机气缸盖的质量和精度。如何针对发动机缸盖球形燃烧室的加工特点结合机床生产出合格的产品就显得十分的重要。

2 缸盖球形燃烧室的技术要求和加工试验

2.1技术要求

发动机缸盖的材料选择为ZL107，燃烧室球形设计尺寸为SR48.31±0.035mm，材料的粗糙度和位置度分别为Ra12.5和Φ0.1m。对于燃烧室要求容积为55.5ml，气缸盖各燃烧室的容积公差要求小于2％，同时燃烧室的容积差要求小于1.5％。最终试验检验发动机缸盖球形燃烧室的技术参数。

2.2加工试验

利用万能铣床对球形燃烧室进行加工之后再利用成型的球形刀进行加工。试验的设备除了在机床回转工作台上设置机床纵向地位装置和高度地位设备外，还需配备万能铣床和专用夹具。其中卧铣刀杆需配备Φ96.62±0.07mm的铣刀。

1-工件； 2-夹具；3-圆盘铣刀；4-小滑台；5-机械回转工作台；6-机床工作台

试验工序包括：首先将气缸盖的位置卡紧，并将燃烧室与配备的Φ96.62±0.07mm的铣刀刀盘中心对齐。之后对机床工作台进行提升，调整刀具的进刀，此次试验的刀具深度为21±0.1mm。在对机床工作台提升后，对机械回转工作台进行回转，回转的角度要满足加工球形燃烧室的加工要求，通常旋转的角度要大于180°，但对机械回转工作台旋转大于180°的话通常需要大量的操作，所以不建议此种试验方法应用于大批量的球形燃烧室试验加工。试验加工最后就可以降低机床工作台的台面，使配备的圆盘铣刀刀具顺利让出即可，同时结合纵向定位装置，在纵向工作台上操作铣刀刀盘中心使下一个球形燃烧室的中心对齐，从而完成接下来的燃烧室的试验加工。

还可以采用立式铣床配备立式铣刀（SR48.31±0.035mm），同时配备纵向和高度定位装置，以及专用的夹具进行发动机缸盖燃烧室的加工试验。

1-成型铣刀；2-夹具；3-机床纵向工作台；4-工件；5-机床主轴

试验工序包括：首先将气缸盖的位置卡紧，并将燃烧室与配备的立式铣刀中心对齐。之后对机床工作台进行提升，调整刀具的进刀，此次试验的刀具深度为21±0.1mm。试验加工最后就可以降低机床工作台的台面，使配备的圆盘铣刀刀具顺利让出即可，同时结合纵向定位装置，在纵向工作台上操作铣刀刀盘中心使下一个球形燃烧室的中心对齐，从而完成接循环的燃烧室试验加工。此种加工试验方法，不需要机械回转工作台的旋转，同时该系统具有较好的刚性，比较适合大量的燃烧室的试验加工。

3结论

通过上述机床加工发动机的缸盖球形燃烧室的流程试验，可以有效的检验发动机缸盖球形燃烧室的技术参数。从而达到保证发动机性能的效果。

参考文献

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