铸铁发动机缸体曲轴孔的精加工方案

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发动机缸体试制曲轴孔加工工艺创新

发动机缸体试制曲轴孔加工工艺创新

发动机缸体试制曲轴孔加工工艺创新发布时间:2021-06-09T15:30:27.973Z 来源:《基层建设》2021年第5期作者:任辉斌杨立平[导读] 摘要:随着经济的发展,人们生活水平的提高,对汽车的需求量也在逐年增多。

长城汽车动力事业部天津 300000摘要:随着经济的发展,人们生活水平的提高,对汽车的需求量也在逐年增多。

发动机作为汽车的动力核心部件,始终制约着我国的经济发展。

发动机缸体作为发动机核心的部件之一,直接影响着发动机的性能。

发动机缸体属于典型的多面多孔的箱体类零件,主要加工特征是平面和孔系,加工工艺复杂。

曲轴孔作为发动机骨架缸体上的重要孔系,它的加工质量好坏直接影响发动机的装配精度和整机性能,需要依靠设备精度、工装夹具的可靠性和加工工艺的合理性等来保证。

本文就发动机缸体试制曲轴孔加工工艺创新展开探讨。

关键词:发动机;缸体曲轴孔;加工工艺分析引言缸体曲轴孔精加工工序是缸体三道关键工序之一,其涉及到的各项尺寸与形位精度都将直接影响发动机的品质与寿命,进而决定汽车的性能。

高的曲轴孔尺寸精度、形位精度及小的表面粗糙度值能有效地提高曲轴外圆与曲轴孔的配合精度,从而提升曲轴的旋转精度;高的曲轴孔的孔与孔之间的同轴度能降低装配难度,降低磨损,改善曲轴旋转状况,提高曲轴使用寿命,从而提升发动机的品质与寿命。

因此,为使缸体曲轴孔达到使用要求,缸体曲轴孔的各项精度须达到技术要求。

而合理的加工工艺、高精度的加工设备以及高性能的刀具是曲轴孔能达到设计技术要求的主要保障。

1动机缸体加工的特点发动机缸体加工具有以下特点:(1)需要采用的加工工艺多,包括金属切削、珩磨、气密检测及清洗。

(2)加工的部位多,几乎六个面都需要进行加工。

(3)发动机缸体加工的特征虽然只有两个,即孔与面,面的平面度要求高,孔的数量多、种类多。

按孔的性质分,可分为光孔、螺纹孔两类,其中光孔有沉孔、通孔、斜孔与深孔,光孔的加工方法主要有钻、扩、铰与珩磨等。

发动机缸体顶面缸孔及止口精加工组合机床的精度保证分析

发动机缸体顶面缸孔及止口精加工组合机床的精度保证分析

发动机缸体顶面缸孔及止口精加工组合机床的精度保证分析发动机是汽车的心脏,而发动机缸体顶面缸孔及止口的精加工是发动机制造中非常重要的一环。

在发动机的工作过程中,缸体顶面缸孔及止口的精加工质量对发动机的性能、经济和可靠性都有着重要的影响。

为了保证发动机缸体顶面缸孔及止口的精度,需要使用专门的组合机床进行加工,同时也需要对机床的精度进行保障分析。

一、发动机缸体顶面缸孔及止口的精加工要求1.精度要求发动机缸体顶面缸孔及止口的精加工需要满足高精度的要求,主要体现在以下几个方面:(1)孔径精度:对于缸孔而言,其内径的精度和表面质量将直接影响到气缸的气密性和工作效率;(2)表面粗糙度:缸孔及止口的表面粗糙度需要控制在一定范围内,以保证气缸气密性和机械配合;(3)孔位精度:缸孔及止口的位置精度需要满足装配要求,确保各个部件的配合精度。

2.加工工艺要求(1)如果缸孔和止口采用同一机床进行加工,需要确保加工过程中的切削力和切削温度对工件的影响尽量减小;(2)保证加工过程中的冷却润滑条件,以确保切削润滑效果和工件表面质量;(3)在加工过程中对加工刀具的工艺参数要求严格,如进给速度、切削深度、切削速度等。

1.选择合适的机床对于缸体顶面缸孔及止口的精加工,通常需要选择数控组合机床。

这种机床具有多种加工功能,可同时进行多种加工操作,包括钻孔、铰孔、镗孔、攻丝、刀具更换等,能够大大提高加工效率和精度。

2.机床精度要求(1)数控系统精度:数控系统是影响机床精度的重要因素之一,需要保证数控系统具有高精度的控制能力,能够精确控制加工过程中的各种参数。

(2)机床传动系统精度:机床传动系统包括主轴传动系统、进给传动系统等,需要具有一定的转动精度和位置精度,以保证加工过程中的稳定性和精度。

(3)加工台面精度:加工台面是机床上工件进行加工的基准平面,其精度直接影响到工件的加工精度和位置精度,需要保证加工台面的平整度和平行度。

3.机床刚性和稳定性机床刚性和稳定性对于保证加工精度具有重要的影响,尤其是在高速加工和深孔加工中,刚性和稳定性的要求更加严格。

33张图详解发动机缸体加工的33道工序

33张图详解发动机缸体加工的33道工序

33张图详解发动机缸体加⼯的33道⼯序☞这是⾦属加⼯(mw1950pub)发布的第12110篇⽂章编者按汽车主要零部件组成中,汽缸盖、汽缸体、曲轴等部分形位复杂,加⼯难度最⼤。

今天我们来看下缸体加⼯有哪些难点,以及如何解决的。

汽缸体主要加⼯⾯1.曲轴孔半圆⾯粗加⼯(铸铁件)2.曲轴孔半精加⼯镗削(铝合⾦件)3.曲轴孔精镗(铸铁件)4.曲轴孔精镗·确定轴向宽度加⼯(铸铁件)5.决定轴颈部位宽度的两侧边铣削(铸铁件)6. 决定轴颈部位宽度的两侧边铣削(铝合⾦件)7. 决定轴颈部位宽度的两侧⾯加⼯⽤铣⼑(铸铁件)8.第3轴承⾯精镗(铸铁件)9. 第3轴承⾯精加⼯(铸铁件)10.轴承⾯油槽加⼯(铸铁件)11.轴承⾯油槽加⼯(铸铁件)12.缸孔粗镗13.缸孔粗镗14.缸孔精镗15.缸孔精镗16.缸孔内倒⾓加⼯(铝合⾦件)17.上下⾯粗铣(铝合⾦件)18.上下⾯粗铣(铝合⾦件)19.上下⾯精铣(铝合⾦件)20.上下⾯精铣(铝合⾦件)21.前后⾯精铣(铝合⾦件)22.前后⾯精铣(铝合⾦件)23.搬送⽤基准⾯铣削(铝合⾦件)24.轴承盖座粗铣(铸铁件)25.轴承盖座精铣(铸铁件)26.上下⾯粗铣(铸铁件)27.上下⾯精铣(铸铁件)28.下⾯精铣(铸铁件)29.前后⾯粗铣(铸铁件)30.前后⾯精铣(铸铁件)31.前后⾯精铣(铸铁件)32.搬送⽤基准⾯铣削(铸铁件)33.各种孔加⼯看了上⾯这些⼯艺,下⾯⼩编给您介绍⼀下⼯艺的创新点:1. 合理利⽤复合⼑具组合式镗⼑被应⽤于主轴承孔中,阶梯形钻头和钻扩复合⼑具分别⽤于结合⾯螺栓孔以及定位销孔的加⼯当中,在⼑具⼀次⼯作以及⼯件⼀次装夹整个流程中,由于使⽤了复合⼑具,因此能够⼀次性实现多道⼯序的⽣产加⼯,在重复定位⼑具和⼯件时,⼆者之间的误差能够被消除,促使精度有效提升,在这⼀过程中所消耗的辅助时间相对较少,整个测量过程得到了简化,因此加⼯效率极⾼。

2. ⼑具在线监测与补偿要想顺利进⾏⾦属切削加⼯,就必须严密监视⼑具状态,在实际加⼯中综合应⽤多传感器监测系统,能够促使⼑具在加⼯过程中的状态得到在线监测和补偿,在对⼑具运⾏中产⽣的⼏何参量进⾏读取的基础上,可以⾼效测量⼑形轮廓和⼑具预调初始点,从⽽对不同接触点实施补偿。

汽车发动机曲轴机械加工技术

汽车发动机曲轴机械加工技术

汽车发动机曲轴机械加工技术精选文档TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-汽车发动机曲轴机械加工技术2007-7-9 9:11:07来源: 汽车工业信息网编辑:zc目前,世界汽车工业发达国家对发动机曲轴的加工十分重视,并不断改进曲轴加工工艺。

随着中国加入WTO,国内曲轴生产厂家已经意识到形势的紧迫性,为了提高产品的整体竞争力,引进了为数不少的先进设备和技术,提高了曲轴的制造技术水平。

1曲轴用材料目前,车用发动机曲轴材质有球墨铸铁和钢两类。

由于球墨铸铁的切削性能良好,可获得较理想的结构形状,并且和钢质曲轴一样可以进行各种热处理和表面强化处理来提高曲轴的抗疲劳强度、硬度和耐磨性。

球墨铸铁曲轴成本只有调质钢曲轴成本的1/3左右,所以球墨铸铁曲轴在国内外得到了广泛应用。

据统计资料表明,车用发动机曲轴采用球墨铸铁材料的比例:美国为90%、英国为85%、日本为60%,此外德国、比利时等国家也已经大批量采用球墨铸铁材料。

国内采用球墨铸铁曲轴的趋势则更加明显,85%以上的中、小型功率的发动机曲轴均采用球墨铸铁材料。

就大功率车用柴油机曲轴而言,锻钢曲轴具有较高的综合机械性能。

许多高强化的中高速大功率四冲程柴油机都无一例外地采用锻钢曲轴。

排量在1.6 L以上的发动机也都采用钢质模锻曲轴。

2曲轴的机械加工技术目前,国内较陈旧的曲轴生产线多数由普通机床和专用机床组成,生产效率和自动化程度相对较低。

粗加工设备多采用多刀车床车削曲轴主轴颈及连杆轴颈,工序的质量稳定性差,容易产生较大的内应力,难以达到合理的加工余量。

一般精加工采用曲轴磨床,通常靠手工操作,加工质量不稳定,尺寸的一致性差。

老式生产线的主要特点是普通设备多,一条生产线有35~60台设备,导致产品生产周期长、场地占用面积大,且完全是靠多台设备分解工序和余量来提高生产效率。

随着贸易全球化的到来,各厂家已意识到形势的严峻性,纷纷进行技术改造,全力提升企业的竞争力,近年来引进了许多先进的曲轴加工设备和技术,其曲轴机械加工工艺大体上可分为欧美型工艺方案和日本丰田型工艺方案。

发动机缸体缸孔曲轴孔及顶面的精加工工艺技术

发动机缸体缸孔曲轴孔及顶面的精加工工艺技术

发动机缸体缸孔曲轴孔及顶面的精加工工艺技术作者:黄海华来源:《进出口经理人》2017年第08期摘要:本文研究对象是发动机缸体,涉及缸体顶面、缸孔及曲轴孔的精加工工艺。

选用高速加工中心和珩磨机,配备定制夹具和辅助导向,并配以专用镗刀和珩磨刀具,加工中心重复定位精度控制在0.002mm以内,优化加工程序来保证加工精度,包括顶面的平面度和粗糙度,缸孔的圆柱度、平行度、垂直度和同心度,曲轴孔的圆柱度、直线度和同心度等内容。

此类加工工艺技术能够提高发动机厂的缸体加工精度。

关键词:发动机缸体顶面;缸孔;曲轴孔精加工工艺技术以4缸直列发动机为例,缸孔的同心度要求最高,应控制在0.002mm以内,各缸孔的圆柱度和平行度控制在0.01mm以内,缸孔相对于曲轴孔中心的垂直度控制在0.05mm以内。

曲轴孔的同心度控制在0.025mm以内,各曲轴孔的圆柱度控制在0.006mm以内,直线度控制在0.0125mm以内。

顶面平面度控制在0.05mm以内,粗糙度Rt控制在0.005mm以内,只有保证满足以上精度要求,发动机才会获得可靠的稳定性,因此需要进行高精度加工工艺技术。

一、缸体缸孔精加工工艺制造技术发动机是汽车的心脏,而缸体则是发动机的心脏,缸孔加工精度的高低将会对汽车的性能产生巨大的影响。

以直列4缸发动机为例,缸体(下称工件)装载进入加工中心(水平卧式)工作台,首先进行气检检查该工件时否水平放置,检查后液压油驱动工作台定制夹具对工件夹紧,最后调用镗刀开始加工。

缸体缸孔内的缸套多采用合金铸钢,硬度高,可选用CBN(立方氮化硼)刀片,镗孔工序可安排为粗镗,半精镗和精镗,预留约0.05mm余量到珩磨工序。

镗孔完成后,必须检查各缸孔的位置度和垂直度。

需要注意的是,在粗镗加工时应对缸孔顶部做倒角处理,倒角宽度按照整机设计要求,倒角的目的是方便活塞的装配。

缸孔高度允许存在误差,误差范围控制在0.02~0.03mm之间,超过这个区间,发动机性能可能会受到一定程度的影响[1]。

发动机缸体双金属曲轴孔半精镗及精镗加工工艺

发动机缸体双金属曲轴孔半精镗及精镗加工工艺
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L UO J i n g  ̄
XI AO T i e z h o n g ②


G O N G We n j u n ①, Y U A N C h u n y i n g ③
② Me c h a n i c a l a n d E l e c t r o n i c E n g i n e e i r n g D e p a r t m e n t , S i c h u a n E n g i n e e r i n g
Te c hn i c a l Co l l e g e,De y a ng 61 8 0 0,CHN ;
达到 或超 过设 计 要求 , 成 功地在 重 庆某 机械 制造 企 业投产 。 关键 词 : 缸体 曲轴 孔 中 图分 类号 : T G5 3 9 镗 削 工艺 文献 标识 码 : A
Se mi - i n t e n s i v e a n d f i n e b o r i n g p r o c e s s i n g o f d u a l - me t a l
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球墨铸铁汽车曲轴的加工工艺

球墨铸铁汽车曲轴的加工工艺

球墨铸铁汽车曲轴的加工工艺学院机电工程学院专业机械类年级班别创新实验班12(1)学号 3112010453 3112010454 3112010455 3112010462 学生姓名罗毓健骆智伟马欣华冼文飞指导教师王成勇2014年 6 月摘要球墨铸铁具有优良的机械性能,已经大量用于制造强度、韧性、耐磨性要求较高的零件。

球墨铸铁大量地应用于汽车发动机曲轴的加工生产,结合球墨铸铁的特性,本文讲述了球墨铸铁应用于曲轴的切削与磨削加工机理及其加工工艺,介绍了聚晶立方氮化硼(PCBN)刀具切削加工等温淬火球墨铸铁(ADI)时的特征。

介绍了奇瑞公司曲轴的加工工艺以及几款相关的曲轴专用加工机床。

关键词:球墨铸铁,曲轴,ADI,PCBN目录1球墨铸铁基本性质与应用 (1)1.1 球墨铸铁的成分与组织结构 (1)1.2 球墨铸铁的机械、物理、力学性能 (1)1.3 典型零件、应用场合 (2)1.4 球墨铸铁曲轴加工批量和加工质量要求 (2)1.5 小结 (2)2球墨铸铁切削与磨削加工机理 (2)2.1 等温淬火球墨铸铁(ADI)的切削与磨削可加工性简述 (3)2.2 铸铁应用于曲轴的主要切削、磨削去除过程 (3)2.3 球墨铸铁的切削加工过程特征 (4)2.4 加工等温淬火球墨铸铁常用刀具 (5)2.5 曲轴加工工艺 (6)3曲轴加工专用机床 (12)3.1 曲轴质量定心机 (13)3.2 数控车-车拉机床 (13)3.3 曲轴圆角滚压机床 (13)3.4 绿色粗磨“扒皮”机床 (13)参考文献 (14)球墨铸铁汽车曲轴的加工工艺1球墨铸铁基本性质与应用1.1球墨铸铁的成分与组织结构根据铸铁中石墨形态的不同,铸铁可分为以下四类:(1)普通灰铸铁。

石墨呈曲片状存在于铸铁中,简称灰铸铁或灰铁,是目前应用最广的一种铸铁。

(2)可锻铸铁。

由一定成分的白口铸铁经过石墨化退火而获得。

石墨呈团絮状存在于铸铁中,有较高的韧性和一定的塑性。

球墨铸铁曲轴工艺路线

球墨铸铁曲轴工艺路线

球墨铸铁曲轴的制造工艺路线通常包括以下几个步骤:
1.原材料准备:根据曲轴的设计要求,选用高质量的球墨铸铁材料,同时准备加工所需的机床、刀具等工具。

2.初步加工:首先对原材料进行初步加工,例如锯断、车削、铣削等工艺操作,以便后续的精加工。

3.热处理:将初步加工好的曲轴进行热处理,一般采用正火+回火的工艺,以提高材料的硬度和强度。

4.精加工:在热处理后,对曲轴进行精加工,包括车削、磨削、钻孔等工艺操作,以便获得更高的精度和表面质量。

5.检验:对加工好的曲轴进行各项检验,包括外观质量、尺寸精度、表面质量等指标,确保产品符合设计要求。

6.包装出厂:对通过检验的曲轴进行清洁、包装、标识等工艺操作,以便出厂交付客户。

以上是球墨铸铁曲轴的一般制造工艺路线,具体的工艺流程和操作细节会根据不同的产品和生产工艺而有所差异。

发动机缸体顶面缸孔及止口精加工组合机床的精度保证分析

发动机缸体顶面缸孔及止口精加工组合机床的精度保证分析

发动机缸体顶面缸孔及止口精加工组合机床的精度保证分析一、引言发动机缸体是内燃机的重要组成部分,其加工精度直接关系到发动机的性能和使用寿命。

发动机缸体顶面缸孔及止口是发动机缸体加工的重要工序,对其精加工组合机床的精度保证具有至关重要的意义。

本文将对发动机缸体顶面缸孔及止口精加工组合机床的精度保证进行分析。

二、发动机缸体顶面缸孔及止口的加工要求1、精度要求:(1)缸孔圆度:0.01mm(2)缸孔垂直度:0.02mm(3)止口位置公差:0.02mm(4)止口平面度:0.03mm(5)表面粗糙度:Ra0.8μm2、工艺要求:(1)精加工工序:包括粗加工、精加工和装配。

(2)加工工艺:采用数控加工,保证加工精度和稳定性。

(3)加工工序:依次进行粗加工、精加工和检测,确保加工质量。

三、精加工组合机床的精度保证分析1、加工设备选择:为了保证发动机缸体顶面缸孔及止口的加工精度,需要选择高精度、稳定性好的数控精加工设备。

通常采用数控专用车床或数控磨床进行加工,确保加工精度和稳定性。

2、夹紧装置设计:夹紧装置是保证加工精度的关键,在夹紧装置设计中要考虑到工件的稳定性和刚性,确保加工过程中不会因为工件移位而导致加工精度下降。

3、刀具选择:选择合适的刀具对加工精度影响很大,需要选择刚性好、刀具尺寸稳定的刀具,以保证加工质量。

4、控制系统:数控加工中的控制系统对加工精度和稳定性有很大的影响,要选择稳定性好、控制精度高的数控系统,保证加工过程稳定可靠。

5、加工参数优化:在加工过程中,需要根据工件材料和加工要求对加工参数进行合理优化,包括切削速度、进给速度和切削深度等,以保证加工精度和表面质量。

6、质量检测:加工完成后,需要进行质量检测,包括尺寸检测、形位公差检测和表面质量检测等,以确保加工精度符合要求。

四、结论发动机缸体顶面缸孔及止口的精加工组合机床的精度保证是保证发动机缸体加工质量的关键环节。

通过选择合适的加工设备、合理设计夹紧装置、优化加工参数和严格质量检测,可以保证发动机缸体顶面缸孔及止口的加工精度。

发动机缸体顶面缸孔曲轴孔精加工工艺技术

发动机缸体顶面缸孔曲轴孔精加工工艺技术

发动机缸体顶面缸孔曲轴孔精加工工艺技术发动机的缸体是发动机结构中的重要组成部分,而对于缸孔而言,它的精度又是影响发动机质量和性能的重要因素,为了有效的提高发动机的制动性能,就需要对于缸孔的精度进行准确测算以及加工。

本文通过对发动机缸体顶面缸孔曲轴孔精加工工艺技术分析,以期更好地确保其精加工水平,为保障发动机的正常运转服务。

标签:发动机;缸体顶面缸孔曲轴孔;精加工;工艺;技术要点0 引言对于汽车发动机而言,其精加工难度比较大的部分主要集中在缸体的缸孔部分,在进行缸孔加工过程中,需要非常高的技术加工精度,一般情况下的柴油机缸孔精度为IT6,缸孔和主轴孔的垂直精度是0.0015-0.02mm,圆柱度为0.006-0.008mm;而对于大部分的汽车特别是小汽车的发动机缸体缸孔而言,对于其精度的要求也就越来越高,为了更好的确保发动机的稳定性,就需要在进行发动机缸体缸孔设计的过程中全面考量缸孔的精度,从而真正实现发动机的稳定运行,为此,就需要从国际上进口一系列高精度的加工机械,从而更好的确保缸孔的精度。

1 发动机缸体加工技术发展现状分析对于发动机而言,缸体是非常重要的组成部分,也可以说缸体就是发动机的心脏,对于汽车的性能影响是非常大的,其缸体缸孔的深度允许存在一定误差,但误差范围非常小,一般为0.02-0.03mm,一旦超过这个区间,可能就会影响到发动机的性能。

对于缸体缸孔的精密加工而言,精镗头是重要的加工部件,由于在缸孔的止口位置,其深度以及尺寸的要求精度比较高,在设计的过程中,要进行系统定位,要是镗头能够浮动。

另外,汽车的发动机其缸体大部分为四到六个缸,或者更多,为了更好的体现组合缸的优势以及特性,在机床上就要设置两个以及两个以上的主轴,也就是在同一个滑台上,要安装两个或者两个以上的镗头,所有镗头由一个滑台进行统一的驱动。

因此,一般的镗头是不能够满足使用要求的,为了更好的解决镗头问题,就需要在镗头使用时安装浮动的主轴,而且还要在主轴的前面安装上挡铁,以确保镗头的正常工作。

发动机曲轴加工工艺分析与设计

发动机曲轴加工工艺分析与设计

发动机曲轴加工工艺分析与设计1. 引言发动机曲轴是发动机的核心零部件之一,其加工工艺的优劣直接影响着发动机的性能和可靠性。

本文将分析和设计发动机曲轴的加工工艺,通过对材料、工序、工艺参数等方面的研究,提出优化和改进的建议。

2. 发动机曲轴的材料选择发动机曲轴的材料选择是影响加工工艺的重要因素之一。

常见的曲轴材料包括碳钢、合金钢、铸铁等。

不同材料具有不同的力学性能和硬度,因此需要根据具体的发动机要求选择合适的材料。

3. 发动机曲轴的主要工序发动机曲轴的加工过程通常包括下列几个主要工序:3.1 材料准备在加工开始之前,需要对选定的曲轴材料进行切割和切断,以获得适合加工的工件。

常见的材料准备方式包括锯切和切割等。

3.2 车削加工车削是加工曲轴最常用的方法之一。

通过在车床上将工件固定并旋转,使用车刀对工件进行切削,以获得理想的形状和尺寸。

3.3 钻孔加工发动机曲轴的钻孔加工主要用于制作连接杆的连接孔和平衡子的安装孔。

通过钻孔加工,可以确保这些关键部件的准确度和精度。

3.4 精细加工与磨削在曲轴的加工过程中,常常需要进行精细加工和磨削,以提高工件的表面质量和几何精度。

通过使用磨削工具和设备,可以有效地将工件的直径、圆度和平行度等参数控制在规定范围内。

4. 发动机曲轴加工工艺参数的优化为了提高曲轴的加工效率和质量,需要对加工工艺参数进行合理的优化。

以下是一些常见的优化方法:4.1 优化车削刀具的选择针对不同的曲轴材料和加工阶段,选择合适的车削刀具,包括刀具材料、刀具形状和刀具刃口角等参数的优化,可以有效地提高车削效率和切削质量。

4.2 优化钻孔参数钻孔加工过程中,合理选择钻头的直径、钻速和进给速度等参数,可以确保钻孔的准确度和孔径的一致性。

4.3 合理控制磨削过程参数在曲轴的磨削过程中,需要合理控制磨削速度、进给速度和磨削液的使用量等参数,以避免过度磨削和热损伤,并提高磨削质量和效率。

5. 发动机曲轴加工工艺的改进方向为了进一步提高发动机曲轴的加工工艺,可以从以下几个方面进行改进:5.1 引入先进的加工设备引入先进的数控机床、研磨机等加工设备,提高加工精度和加工效率,降低能耗和劳动强度。

缸体曲轴孔和凸轮轴孔的加工方法

缸体曲轴孔和凸轮轴孔的加工方法

缸体曲轴孔和凸轮轴孔的加工方法
缸体曲轴孔和凸轮轴孔的加工方法
一、缸体曲轴孔的加工方法
1、定位法加工曲轴孔
定位法加工曲轴孔的主要步骤是:首先用铣床将缸体上冲出定位孔,定位孔的位置必须严格控制,一般用放射测量仪检测准确性;然后将曲轴孔夹具上安装在缸体上,曲轴孔夹具的定位孔与缸体上的定位孔完全对齐。

最后,通过曲轴孔夹具上安装的轴承座和刃具,来加工曲轴孔。

2、自动投影仪加工曲轴孔
自动投影仪加工曲轴孔,其特点是高速、高精度,广泛用于大批量加工。

自动投影仪加工曲轴孔的主要步骤是:首先用自动投影仪将缸体上的曲轴孔图像以显微镜的方式投射到投影屏上,然后将投影屏上的曲轴孔图像与曲轴孔夹具上的曲轴孔图像对准;最后,通过曲轴孔夹具上安装的轴承座和刃具,来加工曲轴孔。

二、凸轮轴孔的加工方法
1、铣床加工凸轮轴孔
铣床加工凸轮轴孔的主要步骤是:首先用刃具夹具将凸轮紧定在铣床上;然后用定位棒将凸轮的轴孔与铣床导轨上的定位孔完全对齐;最后,通过凸轮夹具上安装的轴承座和刃具,来加工凸轮轴孔。

2、轮回法加工凸轮轴孔
轮回法加工凸轮轴孔的主要步骤是:首先用刃具夹具将凸轮夹紧
在车床上,然后用定位棒将凸轮的轴孔与车床上的定位孔完全对齐;最后,通过凸轮夹具上安装的轴承座和刃具,来加工凸轮轴孔,其中,使用刀具夹紧轮回而实现轮回加工。

铸铁发动机缸体曲轴孔的精加工方案

铸铁发动机缸体曲轴孔的精加工方案

铸铁发动机缸体曲轴孔的精加工方案曲轴孔的加工质量对发动机的工作性能具有重大影响,根据实际加工情况,对铸铁发动机缸体曲轴孔的精加工方案不断进行研究和持续改进,收效显著,使加工质量和效率都得到了有效提升。

缸体是发动机重要的基础件,其主要功用是将各机构、各系统组装成一体,而发动机最主要的运动部件一曲轴、活塞和连杆都与缸体有着非常密切的关系。

U 前,我们常见的汽油发动机最高转速达6000r/min以上,曲轴在发动机缸体的曲轴孔中与轴瓦之间形成油膜,以滑动轴承的方式支撑和润滑高速运转的曲轴,这就对曲轴孔的精加匸提出了较高的工艺要求。

WWW. paomojiao. com山于曲轴孔的加工质量对发动机的工作性能具有极大的影响,所以我们对发动机曲轴孔工艺的要求一般比较严格,包括直径、位置度、圆度、各档曲轴孔中心的直线度及表面粗糙度等。

为了满足这些要求苛刻的工艺指标,精加工一般采用精镇或狡術两种加工方式。

精锂加工方式分析精锂方式精加工曲轴孔相对于较術方式而言,初期投入成本较低,可在加工中心或专机上与其他部位的精加工共同安排在一道工序。

因考虑到特殊的工艺要求,LI前我们采用的精镇方案是两把精镇刀组合,第一把精镇刀进行引导锂1、2档曲轴孔,笫二把精锂刀在1、2档曲轴孔的支撑下精锂剩余的各档曲轴孔。

曲于曲轴孔各档之间需要保持较高的同轴度,所以精加工时必须在同一个方向进刀加工,但这么长的曲轴孔锂刀在加工笫1档曲轴孔时会出现因缺少支撑而跳动过大的情况,所以采用一长一短两把精锂刀组合的方式精加工曲轴孔。

II询,精锤曲轴孔的锂刀一般采用硬质合金或CB\材质的刀片。

硬质合金的刀片成本较低,但加工工件的表面粗糙度不好,且刀片的耐用度较低。

针对这一问题,我们协同刀具供应商共同收集了业内较为普遍的刀片涂层材料以及在刀片切削角度上的经验技术,对16款硬质合金刀片进行切削实验,并尝试了对各种合适的加工参数进行优化,具体的粗糙度波动。

通过大量验证,硬质合金刀片在满足粗糙度等工艺要求的前提下最好的实验结果为一次性加工80件,仍不能满足大批量生产的要求。

发动机缸体顶面缸孔及止口精加工组合机床的精度保证分析

发动机缸体顶面缸孔及止口精加工组合机床的精度保证分析

发动机缸体顶面缸孔及止口精加工组合机床的精度保证分析随着汽车工业的发展,发动机的性能要求也越来越高,对发动机零部件的精度要求也越来越严格。

发动机缸体顶面缸孔及止口是发动机的重要零部件,其加工精度直接影响着发动机的性能和可靠性。

为了保证发动机缸体顶面缸孔及止口的加工精度,需要使用精加工组合机床进行加工。

本文将对发动机缸体顶面缸孔及止口精加工组合机床的精度保证进行分析。

1. 机床精度要求发动机缸体顶面缸孔及止口精加工需要使用数控精密加工中心。

该设备应具备高速、高精度、高刚度等特点,能够满足发动机缸体顶面缸孔及止口的精度要求。

一般要求加工精度达到μm级别,保证加工出来的缸孔尺寸、表面粗糙度和圆度都能够达到设计要求。

2. 机床的结构设计为了保证发动机缸体顶面缸孔及止口的加工精度,精加工组合机床的结构需要具备足够的刚度和稳定性,能够抵抗各种外部振动和温度变化对机床加工精度的影响。

机床需要具有高速切削和加工的能力,以满足高效加工的要求。

3. 机床的控制系统机床的数控系统是保证加工精度的关键因素之一。

数控系统需要具备高精度的位置控制和速度控制能力,同时需要具备高速、高效的加工能力。

数控系统还需要具备完善的自动补偿和误差校正功能,能够有效地消除加工中产生的误差,保证加工精度。

4. 刀具系统对于发动机缸体顶面缸孔及止口的精加工,刀具系统也是至关重要的。

刀具的选用应该考虑到其刚性、切削性能和耐磨性能,能够保证加工出来的缸孔尺寸和表面粗糙度达到要求。

刀具系统还需要具备自动换刀和自动磨刀功能,以提高加工效率和保证加工质量。

5. 加工工艺控制除了机床本身的精度要求外,加工工艺控制也是保证加工精度的重要因素之一。

在发动机缸体顶面缸孔及止口的精加工过程中,需要严格控制加工参数,包括切削速度、进给速度、切削深度等,以保证加工精度。

还需要对加工液、冷却方式等进行合理选择和控制,以防止加工过程中产生的热变形和残余应力影响加工精度。

发动机曲轴加工工艺分析与设计方案

发动机曲轴加工工艺分析与设计方案

发动机曲轴加工工艺分析与设计摘要曲轴是汽车发动机的关键零件之一,其性能好坏直接影响到汽车发动机的质量和寿命.曲轴在发动机中承担最大负荷和全部功率,承受着强大的方向不断变化的弯矩及扭矩,同时经受着长时间高速运转的磨损,因此要求曲轴材质具有较高的刚性、疲劳强度和良好的耐磨性能。

发动机曲轴的作用是将活塞的往复直线运动通过连杆转化为旋转运动,从而实现发动机由化学能转变为机械能的输出。

本课题仅175Ⅱ型柴油机曲轴的加工工艺的分析与设计进行探讨。

工艺路线的拟定是工艺规程制订中的关键阶段,是工艺规程制订的总体设计。

所撰写的工艺路线合理与否,不但影响加工质量和生产率,而且影响到工人、设备、工艺装备及生产场地等的合理利用,从而影响生产成本。

所以,本次设计是在仔细分析曲轴零件加工技术要求及加工精度后,合理确定毛坯类型,经过查阅相关参考书、手册、图表、标准等技术资料,确定各工序的定位基准、机械加工余量、工序尺寸及公差,最终制定出曲轴零件的加工工序卡片。

关键词:发动机,曲轴,工艺分析,工艺设计目录第一章概述 1第二章确定曲轴的加工工艺过程 32.1曲轴的作用 32.2曲轴的结构及其特点 32.3曲轴的主要技术要求分析 42.4曲轴的材料和毛坯的确定 42.5曲轴的机械加工工艺过程 42.6曲轴的机械加工工艺路线 5第三章曲轴的机械加工工艺过程分析 63. 1曲轴的机械加工工艺特点 63. 2曲轴的机械加工工艺特点分析 73. 3曲轴主要加工工序分析 (8)3.3.1铣曲轴两端面,钻中心孔 (8)3.3.2曲轴主轴颈的车削 (8)3.3.3曲轴连杆轴颈的车削 (8)3.3.4键槽加工 (9)3.3.5轴颈的磨削 (9)第四章机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 94.1曲轴主要加工表面的工序安排 94.2机械加工余量、工序尺寸及公差的确定 104.2.1主轴颈工序尺寸及公差的确定 104.2.2连杆轴颈工序尺寸及公差的确定 104.2.3φ22 -00.12外圆工序尺寸及公差的确定 104.2.4φ20 0-0.021外圆工序尺寸及公差的确定 114.3 确定工时定额 114.4 曲轴机械加工工艺过程卡片的制订 12谢辞 13参考文献 14附录 15第一章概述曲轴是发动机上的一个重要的旋转机件,装上连杆后,可承接活塞的上下(往复>运动变成循环(旋转>运动。

有关缸体缸孔精加工技术在汽车发动机中的应用

有关缸体缸孔精加工技术在汽车发动机中的应用

有关缸体缸孔精加工技术在汽车发动机中的应用摘要虽然近年来我国的汽车制造工业得到了长足的进步,但是较之发达国家的汽车制造产业,仍存在着较大差距,究其根源表现在汽车发动机的关键部件加工技术仍远远落后于发达国家,其中汽车发动机缸体缸孔的加工属于加工的关键部分。

本文从我国现有汽车发动机缸体缸孔加工技术的现状出发,对其进行了进一步的分析。

关键词汽车制造;数控机床;发动机缸体缸孔;加工技术0 引言近年来,我国机床制造业已经逐渐打破国外企业在汽车制造领域的垄断,如沈阳机床的数控产品已经多次配套于该领域,上海汽车荣威发动机的缸体缸盖自动化生产线就使用了沈阳机床的加工中心产品。

但项目多限于粗加工及半精加工领域,如要在精加工领域有所突破,不仅要提高机床本身的制造精度及稳定性,更要熟悉汽车制造领域的关键加工技术。

发动机缸体缸孔、止口孔与缸体三轴孔的精加工难度较大,这些关键工序要求精度偏高,一般的柴油机的缸体缸孔的精度可以达到IT6,主轴孔与缸孔的垂直度为0.0015mm~0.02mm,缸孔的圆柱度范围为0.006mm~0.008mm。

轿车发动机多为汽油机,其缸体缸孔的加工精度要求则更高,对稳定性的要求也更高,目前我国大多数的汽车制造企业均是从国外进口数控机床或者专用的精密机床,用来满足这些高精加工的要求。

1 发动机止口与缸体缸孔加工技术的发展现状分析缸体是发动机的关键部件,而发动机作为汽车心脏,在影响汽车性能的各项因素中占有重要的地位。

缸体缸孔加工如图1所示,其发动机缸体缸孔深度的误差范围处于0.02mm~0.03mm,这一区间范围在加工中很难保证。

目前,国内机床制造企业仅仅可提供进行半精加工的精镗式机床。

高刚度精密镗杆技术、精密镗头技术、测检技术、高速高精切削稳定性、刀具补偿技术、参数优化技术、数控驱动技术与机床的高刚度轻量化技术等均是满足精加工要求的关键技术。

精镗头是在加工缸体缸孔与止口时最重要的部件。

因为缸孔止口在深度尺寸上精度高,所以在镗头的设计中,加入了轴向定位系统,使镗头具有轴向浮动的功能。

提升缸体曲轴孔位置度加工能力浅析_夏元满

提升缸体曲轴孔位置度加工能力浅析_夏元满

提升缸体曲轴孔位置度加工能力浅析上汽通用五菱汽车股份有限公司青岛分公司夏元满安源摘要:以某4缸铸铁缸体的加工为例,介绍了缸体加工曲轴孔的常见工艺和设备,通过解决缸体线曲轴孔加工能力低的问题,分析了缸体曲轴孔加工中的常见问题和关键加工参数,分享了在缸体曲轴孔加工的经验。

关键词:缸体曲轴孔加工中心工艺位置度引言发动机缸体属于典型的多面多孔的箱体类零件,主要加工特征是平面和孔系,加工工艺复杂。

曲轴孔作为缸体上的重要孔系。

曲轴的高速运转对曲轴孔的加工提出了较高的工艺要求,其表面粗糙度低,尺寸精度高,形状精度和位置精度高,而且曲轴孔的加工质量直接影响发动机的性能。

1 曲轴孔加工工艺和设备加工中心采用德国EXCEL设备,设备型号XS211(B-AXIS,HSK63,FanucCNC系统)。

设备主轴图见图1.设备主要参数如下,X/Y/Z工作行程=630mm×630mm×710mm,X/Y/Z快速移动速度=66m/min×66 m/min×66 m/min,,X/Y/Z最小加速度=6 m/s*s×6 m/s*s×6 m/s*s,主轴转速=10000rpm,主轴功率>30kW(100%)/45kW(40%),采用Heindenhein的光栅尺,主轴内冷并内冷压力=5Mpa,轴定位精度<=8μm,轴重复定位精度<=4μm,主轴端面跳动跳动和径向跳动均<=2μm。

图1机床结构示意图曲轴孔加工要求见图2,加工孔5个,图示#951(同901),952(同902),953(同903),954(同904),955(同905)孔,加工要求包括:直径、位置度、同轴度、圆度、粗糙度等。

图2曲轴孔加工要求图曲轴孔加工工艺为:粗镗曲轴孔半圆→粗铣轴承盖接合面→加工轴承盖安装孔→精铣轴承盖接合面,机床自带测量系统100%测量并进行自动补偿→清洗零件→安装轴承盖→精镗曲轴孔→铰珩曲轴孔,设备自带测量系统对直径100%测量→清洗→拆出轴承盖→装轴瓦及止推片→装曲轴→安装轴承盖→回转力矩测量。

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铸铁发动机缸体曲轴孔的精加工方案
曲轴孔的加工质量对发动机的工作性能具有重大影响,奇瑞公司发动机事业部根据实际加工情况,对铸铁发动机缸体曲轴孔的精加工方案不断进行研究和持续改进,收效显著,使加工质量和效率都得到了有效提升。

缸体是发动机重要的基础件,其主要功用是将各机构、各系统组装成一体,而发动机最主要的运动部件——曲轴、活塞和连杆都与缸体有着非常密切的关系。

图1为曲柄连杆机构示意图。

目前,我们常见的汽油发动机最高转速达6 000r/min以上,曲轴在发动机缸体的曲轴孔中与轴瓦之间形成油膜,以滑动轴承的方式支撑和润滑高速运转的曲轴,这就对曲轴孔的精加工提出了较高的工艺要求。

由于曲轴孔的加工质量对发动机的工作性能具有极大的影响,所以我们对发动机曲轴孔工艺的要求一般比较严格,包括直径、位置度、圆度、各档曲轴孔中心的直线度及表面粗糙度等。

为了满足这些要求苛刻的工艺指标,精加工一般采用精镗或铰珩两种加工方式。

精镗加工方式分析
精镗方式精加工曲轴孔相对于铰珩方式而言,初期投入成本较低,可在加工中心或专机上与其他部位的精加工共同安排在一道工序。

因考虑到特殊的工艺要求,目前我们采用的精镗方案是两把精镗刀组合,第一把精镗刀进行引导镗1、2档曲轴孔(见图2),第二把精镗刀在1、2档曲轴孔的支撑下精镗剩余的各档曲轴孔(见图3)。

由于曲轴孔各档之间需要保持较高的
同轴度,所以精加工时必须在同一个方向进刀加工,但这么长的曲轴孔镗刀在加工第1档曲轴孔时会出现因缺少支撑而跳动过大的情况,所以采用一长一短两把精镗刀组合的方式精加工曲轴孔。

图2 加工1、2档曲轴孔的精镗刀
图3 加工最后几档曲轴孔的精镗刀
目前,精镗曲轴孔的镗刀一般采用硬质合金或CBN材质的刀片。

硬质合金的刀片成本较低,但加工工件的表面粗糙度不好,且刀片的耐用度较低。

针对这一问题,我们协同刀具供应商共同收集了业内较为普遍的刀片涂层材料以及在刀片切削角度上的经验技术,对16款硬质合金刀片进行切削实验,并尝试了对各种合适的加工参数进行优化,具体的粗糙度波动情况如图4所示。

通过大量验证,硬质合金刀片在满足粗糙度等工艺要求的前提下最好的实验结果为一次性加工80件,仍不能满足大批量生产的要求。

图4 测试的硬质合金刀片中满足要求的部分刀片粗糙度波动
随后,我们对精镗刀的刀片材质进行了另外一种方案的验证,即更换现有的硬质合金刀片材料为CBN刀片材料。

我们依靠刀具供应商开发出了10多款不同的CBN刀片对曲轴孔进行切削验证,测试结果显示:在粗糙度的控制方面,CBN刀片明显优于硬质合金刀片,加工寿命能够突破200件。

但同时也产生了一些新的问题:用CBN材质的刀片加工约150件时,开始在孔侧出现轻微毛刺,严重时将会出现翻边现象。

此处的毛刺甚至翻边成为影响发动机性能的质量隐患,严重时会造成轴瓦划伤及曲轴抱死等质量事故。

在曲轴孔毛刺问题的处理方面,我们增加了曲轴孔的毛刷,在一定程度上缓解了毛刺的存在,但仍存在较大的质量风险。

此外,曲轴孔精镗方案的质量稳定性相对铰珩而言较差,且因为换刀频繁会极大地增加质量控制的风险。

精镗刀加工出的工件表面粗糙度变化趋势随刀具耐用度的减少而下降较快,精镗曲轴孔采用CBN刀片加工的工件表面粗糙度对比如图5、6所示。

图5 镗刀加工首件的表面粗糙度报告
图6 镗刀加工200件时的表面粗糙度报告
铰珩加工方式分析
对镗削精加工的曲轴孔方案我们做了大量的探索工作,并开发出多种新型刀片进行加工验证,但仍然未达到理想的加工效果,因此我们再次考虑曲轴孔铰珩方案。

从成本方面考虑,曲轴孔铰珩的一次性投入较大,德国某知名珩磨机厂商的初步报价为40万欧元(因配置要求不同,价格会有差异),但后期加工成本比精镗低很多,且加工质量稳定。

曲轴孔铰珩方案
的具体实施如图7所示。

图7 曲轴孔铰珩方案的实施
曲轴孔的铰珩采用卧式珩磨机进行加工,因为卧式珩磨机的工作行程较长,适用于像曲轴孔这类的深孔珩磨,深度最大可达3 000mm。

在加工过程中,珩磨头的油石在胀缩机构作用下作径向进给,把工件逐步加工到所需尺寸。

珩磨头外周镶有2~10根长度约为孔长1/3~3/4的油石,在珩孔时既旋转运动又往返运动,同时通过珩磨头中的弹簧或液压控制而均匀外涨,所以与孔表面的接触面积较大,加工效率较高。

珩磨余量一般不超过0.2mm。

对铸铁或有色金属进行加工,珩磨的圆周速度可达50m/min以上;珩磨的往复速度不宜超过15~20m/min。

油石对孔壁的压力一般为0.3~0.5MPa,粗珩时可达1 MPa左右,精珩可小于0.1 MPa。

由于珩磨时油石与工件是面接触,每颗磨粒对工件表面的垂直压力只有磨削时的1/50~1/100,加上珩磨速度低,故切削区的温度可保持在50℃~150℃范围内,有利于减小加工表面的残余应力,提高表面质量。

为了冲刷切屑,避免堵塞油石,同时降低切削区的温度和表面粗糙度,珩磨时采用的切削液要有一定的工作压力并经过过滤。

切削液大都采用煤油或煤油加锭子油,也可采用极压乳化液。

从图8粗糙度测量报告数据的波动趋势来分析,其铰珩的加工稳定性非常高,并且珩磨头一次更换砂条的耐用度可加工1万余件,生产效率大幅提高。

采用CBN刀片的精镗加工方式,每200件需要换刀一次,平均每次换刀和首件检测需要42min。

如果将频繁换刀所花费的时间折算到每个工件上,将损失12.6s/件。

按照现有某生产线的加工节拍为120s/件,生产纲领为16万件/年来计算,全年将损失加工时间201.6万s,利用这段时间每年可以多加工出1.68万件。

图8 连续20天实施铰珩方案的首检件粗糙度测量报告
表为曲轴孔不同精加工方式所产生的刀具损耗成本对比,从表可以分析出,单件的刀具成本差距较为明显。

按照理论分析计算,当生产103万件工件时,铰珩方案相对于CBN精镗方案的刀具损耗节约381.1万元左右,略同于铰珩设备的价格,并且铰珩方案的质量控制难度和风险都小得多。

曲轴孔不同精加工方式所产生的刀具损耗成本(单位:元)两种方案的对比
经过大量的实验和生产实践,我们认为铰珩方式与镗削方式各有优势,具体归纳如下:
1. 成本投入
镗削方式成本投入较少,只需定制专用刀具,与精加工其他部位共用机床即可;铰珩方式一次性投入较高,但可考虑与缸孔珩磨共用珩磨机,以适当减少投资。

2. 占地面积
采用镗削方式不需要单独新增设备;采用铰珩方式需要单独的区域布置铰珩设备,如果与缸孔珩磨共用设备需要增加珩磨机占地面积。

3. 加工质量
镗削方式能够满足加工质量的要求,但稳定性相对较差;而铰珩方式不仅能满足加工质量的要求,且质量稳定性较好。

4. 生产效率
虽然镗削方式的切削效率不低,但频繁换刀造成时间的损失较大;铰珩设备一次调整好后,可持续稳定加工,生产效率较高。

5. 单件刀具成本
由于工艺要求高且刀片耐用度低,使得镗削方式的单件刀具成本较高;采用铰珩方式,由于铰珩设备的珩磨头砂条耐用度高,单件刀具成本也较低。

综上所述,虽然目前这两种方式在各企业的曲轴孔精加工中都有较大范围的应用,但根据各自的优缺点分析,精镗方式更适合产量较小时使用;如果产量大、质量要求高,建议还是采用曲轴孔铰珩的方式进行加工,以提高产品的加工效率和质量稳定性,降低发动机的加工成本。

行业概况:
北京抛丽斯科技有限公司甘健先生认为:供求关系是一个行业能否快速发展的前提。

目前来看,市场需求是很大的,而供应方面却略显不足,尤其是拥有核心知识产权,产品质量过硬的企业并不多,行业整体缺乏品牌效应。

在需求旺盛的阶段,行业需求巨大,发展前景好,这是毋庸置疑的。

但如何保持行业的健康,稳定且可持续发展,需要业内企业的共同努力,尤其需要发挥吃毛求疵的研发精神,进一步提高生产工艺,降低成本,真正解决客户的实际困难,严把质量关,提供最可靠的产品。

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