缸孔曲軸孔精加工各項工（gōng）藝控製

一

示例:氣缸（gāng）體的尺寸特性要求

下圖顯示了最終發動機產品的尺（chǐ）寸示意圖，包括氣（qì）缸體頂（dǐng）麵、氣（qì）缸孔和曲（qǔ）軸孔的精（jīng）加工尺寸（cùn）。相關要求（qiú）如下:

▲發動機最終產品尺寸

缸體頂麵（miàn）尺寸:缸體頂麵（miàn）與曲軸孔的距離為0.08毫米，頂麵粗（cū）糙度為Rmax12.5微米，頂麵與（yǔ）曲軸孔的平行度為0.05毫米，頂麵平麵度為0.05毫米

缸孔尺寸:缸孔直（zhí）徑公差為0~0.015 mm，缸孔對曲軸孔的垂（chuí）直度為0.05 mm/150 mm，缸孔加工精度為直徑0.2 mm，缸孔圓柱度精度為0.01 mm，缸孔（kǒng）粗糙度為（wéi）RZ2 ~ 5μ m。

▲發動機最終產品尺寸

曲軸孔尺寸（cùn）:曲軸孔粗糙度為Rz10微米，直徑公（gōng）差為0 ~ 0.018mm，曲軸孔位置精度要（yào）求直徑0.2 mm，圓度0.005 mm，圓柱度（dù）0.005 mm，曲（qǔ）軸孔二、三、四檔同（tóng）軸度0.008mm

二

毛條整理的過程控製

1.缸體的夾緊和定位應（yīng）根據產品圖紙進行設計。因為圖紙尺寸基準是底部和底（dǐ）部（bù）的兩個定位銷孔，已經在前道工序加工好了，所以缸體頂部的加工定位基準是底部和底部的兩個定位銷孔，這樣就消除了基準轉換帶來的精度誤差。

2.由於氣缸體的空間尺寸較大，在加工過程（chéng）中如果夾緊不緊，氣缸體就會輕微晃動，嚴重影響（xiǎng）加工精度。因此，需要在夾具上（shàng）設計（jì）若幹自鎖輔助支撐點和夾緊點，保證（zhèng）缸體夾緊力均勻，防止加工後夾緊力（lì）不均勻和應力釋放影（yǐng）響缸體平麵度。

3.加工中心增加了三點和三點檢（jiǎn）查的氣體檢查方式，如果裝夾不（bú）到位會（huì）及時報警，保證了產品加工的穩定性。

4.立方（fāng）氮化硼(CBN)刀片和鉸（jiǎo）刀用於氣缸體的頂麵銑（xǐ）削和精密孔加工（gōng）。這些刀具具有（yǒu）使用壽命長、加工精（jīng）度（dù）高、表麵粗糙度參數低和生產率（lǜ）高等優點。如果使用硬質合金刀片，在大批量生產的條件下，粗糙度的加（jiā）工要求是無法保證的。塗層硬質合金（jīn）刀片隻要加工100片以上，就容易產生超差粗（cū）糙度。而CBN刀片的效果要好得（dé）多，可以加工200多片。

5.控製加工中心的切削參數，優化數控進給路線，適當提高切削速（sù）度（dù），可以減少進給和進給時缸體頂麵受力不均（jun1）造成的缸體前後端麵平麵度超差（chà）。

6.銑削大板後（hòu），通過（guò）CNC控製程序沿（yán）銑削路徑在氣缸體頂麵周圍刮削，並添加大刷子去（qù）除氣缸體的毛刺。

7.車間溫度和（hé）濕度（dù）控製（zhì）。控製恒溫20±2℃，相對濕度40%~60%，以減少熱脹冷（lěng）縮（suō）對缸（gāng）體精加工的影響。

精整後的缸體頂麵平行度、平麵度、粗糙度（dù）的檢測報告（gào）如下。

▲缸（gāng）體頂部尺寸檢驗報告

三

氣缸孔精加工的（de）過程控製

氣缸孔（kǒng）的精密加工（gōng）尺寸要求高（gāo），這是工藝製造控製的關鍵點（diǎn）。為了保證缸孔的珩磨質量，珩磨前必須將（jiāng）缸孔的直徑和尺寸公差控製在0.01mm，即（jí）隻允許20微米的公差帶進入珩磨機進行鉸孔和珩磨。珩磨缸膛前，需要在加工中心精鏜缸膛至預定尺寸，加工工藝框圖如圖所示。

▲加工（gōng）流程圖

精鏜刀采用內冷卻結構，保證（zhèng）切削（xuē）過程中（zhōng）產生的熱量及時帶走，從而降低局部加工溫度，提高缸膛表麵質量。根（gēn）據（jù）最終（zhōng）產品圖紙對比，珩（héng）磨前工序缸孔直（zhí）徑精（jīng）鏜後（hòu）為後珩磨機預留（liú）0.04~0.05 mm加工餘量，粗糙度控製在Rz10~20微米，圓柱度控製在0.015 mm，而0.2 mm的位置直徑和0.05 mm/150 mm的垂直度與產品圖紙一致，即在保證位置和垂直度的情況（kuàng）下，通過鉸孔控製缸孔的粗糙度和垂直度。缸膛精鏜後，用（yòng）在線氣體檢（jiǎn）測設備檢測（cè）缸膛直徑，合格產（chǎn）品通過電動輥道進入珩（héng）磨機。進口缸孔鉸珩設備(如德國某知名珩磨機)雖然一次性投入大，但後期加工成本極低，加工（gōng）質量穩定。

立式珩磨機用於加工。在加工過（guò）程中，珩磨頭的油石由伸縮機（jī）構徑向進給，工件逐漸加工到所需尺寸。珩磨頭周圍有（yǒu）6~9條鉸削珩磨條，粗珩磨6條，精珩磨9條，長度約為缸孔長度（dù）的1/3~2/3。珩磨時（shí），往複速度控製在25~35 m/min，珩磨效率高，珩磨往複換向（xiàng）加速度越高，換向（xiàng）時形成的圓弧（hú）過渡區越小，珩磨紋理質量越高。

油石對（duì）孔壁的壓力（lì）控（kòng）製（zhì）在0.3~0.5 MPa，珩磨油（yóu）石的壓力直接（jiē）影響工件的表麵質量、磨料（liào）磨損（sǔn）、尺寸精度（dù）和表麵粗糙（cāo）度。

缸孔精鏜後，粗（cū）珩磨和精珩磨都能滿（mǎn）足產品尺寸要求。珩（héng）磨後會產生20 ~ 30的珩磨（mó）網紋，對缸（gāng）膛油膜的潤滑油儲（chǔ）存有很好的作用。珩磨後的孔（kǒng）徑、位置（zhì）、圓（yuán）柱度、垂直度和粗糙度的檢驗報告如下。

四

曲軸孔精加工的過程控製（zhì）

常用汽油機最高轉速可達6000 r/min，對曲軸缸徑技術要求很（hěn）高。為了保證曲軸鏜孔珩磨的質量，珩磨前需要將曲軸鏜孔（kǒng）的直（zhí）徑公差控製在0.015 mm，即隻允許0.03 mm公差帶進入珩磨機進行平台珩磨。在曲軸孔進入珩磨之前，必須在（zài）加工中心將曲軸孔精（jīng）鏜至預定尺寸。加工工藝框圖如圖所示。

▲曲軸孔工藝圖

加工中心的精密鏜刀采用（yòng）內冷結構。由於曲軸孔深300 mm，對鏜刀的要求也高。采用CBN刀片，其結構如圖所示。

▲鏜刀結構圖

刀具的選擇很關鍵，選擇了mapal品牌，有四個半精鏜（táng）刀片和（hé）六個精鏜刀片。在加工過程中，首先用刀片擴大導孔，切掉大部分餘量。然（rán）後將（jiāng）半精（jīng）鏜刀片鏜至直徑48.79 mm，留0.2 mm餘量供直徑48.995 mm的刀片切削。鑽曲軸孔的第一和第二個位置，然後旋轉轉盤（pán），在另一側鑽曲軸孔的第五、第（dì）四和第三個位置。根據最終產品圖紙的對比，氣（qì）缸體（tǐ）曲軸（zhóu）孔直徑精鏜（táng）後珩磨前，在後珩（héng）磨機平台上珩磨預留0.04~0.05 mm的加工餘量。

與（yǔ）普通珩磨曲軸（zhóu）孔相（xiàng）比，平織曲軸孔的（de）磨合期縮短了1/3~1/2，使用壽命提高（gāo）了10%~20%，扭矩提高了5%，油耗降（jiàng）低了50%~60%。平台珩磨的粗（cū）糙度控製（zhì）在Rz10-20微米，圓柱度控製在0.01 mm，定位直（zhí）徑、圓度、同軸（zhóu）度分別為0.2 mm、0.008 mm，通過（guò）平台珩磨也滿足了產品（pǐn）尺寸要求。

為了保證尺寸精度，曲軸孔要一次珩磨到位，即從1檔平台（tái）珩磨到5檔（dàng），邊（biān）旋（xuán）轉邊往複。曲軸（zhóu）鏜孔珩磨後的直（zhí）徑、圓度、位置、同軸度（dù）、圓柱度、粗糙度的（de）檢驗報告如圖所示。

▲曲軸孔尺寸檢驗報告

上述（shù）工藝措施，如自鎖夾具和輔助支撐設計、先進的刀具材料和刀（dāo）具組合結構、加工溫濕度的控製、加工參數（shù）和切屑（xiè）餘量的控製等。用於發動機缸體頂麵、缸孔和曲（qǔ）軸孔的精加工，保證了產品精加工的精度要求，進而（ér）保證了產品裝配和（hé）批量生產的性能（néng）。