采用國內(nèi)專機(jī)精銑缸蓋火力面的可行性探討

1、采用國內(nèi)內(nèi)專機(jī)精精銑缸蓋蓋火力面面的可行行性探討討就目前的的現(xiàn)狀而而言，采采用國內(nèi)內(nèi)精銑專專機(jī)加工工缸蓋火火力面并并不存在在技術(shù)上上的難題題，關(guān)鍵鍵在于機(jī)機(jī)床的制制造精度度。在此此，本文文結(jié)合具具體實(shí)例例，對采采用國內(nèi)內(nèi)專機(jī)精精銑缸蓋蓋火力面面的可行行性進(jìn)行行了探討討。 柴柴油機(jī)缸缸蓋火力力面的加加工面積積大，對對平面度度、表面面粗糙度度等要求求較高，是保證證柴油發(fā)發(fā)動機(jī)工工作性能能的一個個重點(diǎn)。如果平平面度及及表面粗粗糙度得得不到保保證，則則很難實(shí)實(shí)現(xiàn)氣缸缸墊的可可靠密封封，就有有可能導(dǎo)導(dǎo)致出現(xiàn)現(xiàn)發(fā)動機(jī)機(jī)總成在在火力面面處滲水水、滲油油，甚至至出現(xiàn)油油水混合合的問題題。如果果由于結(jié)結(jié)合面的的

2、加工精精度造成成油水混混合，在在實(shí)際操操作中是是很難查查找其真真正原因因的。 目前，國內(nèi)柴柴油機(jī)缸缸蓋火力力面的加加工方法法主要有有以下幾幾種： 采采用機(jī)床床價格高高，設(shè)備備維護(hù)費(fèi)費(fèi)用高。由于磨磨床的加加工深度度小，還還需要增增加結(jié)合合面的半半精加工工，以保保證尺寸寸公差的的要求及及磨削余余量的要要求。因因此，一一般只用用于大批批量的生生產(chǎn)線中中。 采用用進(jìn)口加加工過程程中，會會產(chǎn)生影影響表面面質(zhì)量的的拖刀網(wǎng)網(wǎng)紋。但但其加工工效率高高，一臺臺設(shè)備除除精銑平平面外還還可以完完成鉆、鏜、鉸鉸孔的加加工。一一般只用用在單班班年產(chǎn)量量小于55 萬臺臺的生產(chǎn)產(chǎn)線上。 采用國國外專用用其特點(diǎn)點(diǎn)是生產(chǎn)產(chǎn)效率

3、高高、精度度穩(wěn)定性性好，可可以很好好地保證證加工質(zhì)質(zhì)量。但但進(jìn)口專專機(jī)價格格昂貴，一般用用在大批批量生產(chǎn)產(chǎn)的剛性性生產(chǎn)線線上。 采采用國內(nèi)內(nèi)精銑專專機(jī) 對對于用戶戶來說，此方法法不失為為一種經(jīng)經(jīng)濟(jì)有效效的選擇擇。但由由于存在在一定的的風(fēng)險，目前國國內(nèi)很少少采用。 圖紙的精精度要求求及工藝藝參數(shù)的的安排 圖紙的的精度要要求如圖圖1所示示。 此次，采采用國內(nèi)內(nèi)專機(jī)加加工的產(chǎn)產(chǎn)品信息息及主要要的工藝藝參數(shù)確確定方案案如下： 缸蓋火火力面面面積：4462mmm1169mmm 此此缸蓋火火力面上上需要加加工的面面積約占占整個平平面的880%，機(jī)床的的切削阻阻力大，要求機(jī)機(jī)床具有有很好的的剛性和和較高的的

4、主軸功功率。 表表面粗糙糙度要求求：Raa1.66 此粗粗糙度要要求較高高，采用用精銑專專機(jī)要相相當(dāng)于一一般磨床床的加工工精度要要求。由由于采用用國內(nèi)專專機(jī)加工工存在著著一定的的風(fēng)險，為確保保機(jī)床能能長期穩(wěn)穩(wěn)定可靠靠的運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，工藝藝要求提提高工藝藝的保證證能力，要求設(shè)設(shè)備加工工的表面面粗糙度度能夠達(dá)達(dá)到Raa1.00。 平面面度要求求：0.03mmm 平平面度的的加工受受定位基基準(zhǔn)的影影響。分分析此工工件的結(jié)結(jié)構(gòu)，定定位需采采用頂面面的一面面兩銷。因此，頂面的的平面度度對加工工后火力力面的平平面度有有著一定定的影響響，故對對平面度度的要求求按照圖圖紙的考考求確定定為0.03mmm。 工工件高度

5、度要求：920.005mmm 確定加加工余量量：0.500.1mmm 由由于缸蓋蓋火力面面為平面面精銑，余量過過大，切切削過程程中易產(chǎn)產(chǎn)生輕微微振動，會影響響加工的的表面精精度；余余量過小小，則對對此平面面加工上上道工序序的加工工精度要要求偏高高。此外外，加工工表面的的平面度度還將受受此平面面上道工工序的加加工平面面度的影影響，故故加工余余量確定定為0.500.1mmm。 機(jī)床的的保證措措施 1. 為保證證加工后后的表面面沒有拖拖刀網(wǎng)紋紋，機(jī)床床主軸與與工作臺臺的垂直直方向應(yīng)應(yīng)成一個個微小的的角度，1000 范圍圍內(nèi)傾斜斜0.003mmm。如圖圖2所示示，當(dāng)?shù)兜侗P前端端切削刃刃切削工工件時，刀

6、盤后后端的刀刀片切削削刃與工工件存在在約0.09mmm的間間隙，故故后端刀刀片不參參與切削削，保證證了加工工后的表表面不存存在拖刀刀網(wǎng)紋。 2. 由于于采用主主軸傾斜斜，加工工后的表表面形狀狀會從端端面看存存在兩邊邊高、中中間凹的的橢圓弧弧形狀，影響加加工后表表面的平平面度。減小橢橢圓弧的的途徑有有兩種，其一，盡可能能減小主主軸的傾傾斜角度度，使主主軸與加加工表面面盡可能能垂直；其二，采用直直徑較大大的刀盤盤。此次次，我們們采用直直徑為3315mmm的精精盤，以以確保工工件的平平面度。 3. 主軸軸傾斜對對平面度度的影響響分析 圖3為為從主軸軸方向上上看到的的切削示示意圖。由圖33可知，影響加

7、加工平面面度的關(guān)關(guān)鍵指標(biāo)標(biāo)是244.599這個尺尺寸。影影響該尺尺寸大小小的3個個變量分分別是：刀盤的的直徑、刀盤中中心與工工件中心心線的偏偏差、主主軸的傾傾斜角度度。 在在加工過過程中應(yīng)應(yīng)盡可能能地使刀刀盤中心心與工件件中心重重合。下下面就刀刀盤中心心與工件件中心重重合的狀狀態(tài)下，刀盤直直徑與主主軸傾斜斜角度對對工件平平面度的的影響進(jìn)進(jìn)行分析析。 圖圖4為從從垂直于于主軸和和切削進(jìn)進(jìn)給方向向的加工工示意圖圖，其中中24.59的的尺寸與與圖3中中的尺寸寸為同一一尺寸，即刀盤盤參與切切削的部部分。 由圖4可可知，C = D 平面面度偏差差=244.599siinD =24.59tgDD=244.

8、 559ttgC =244.599 AAB 當(dāng)主軸軸中心和和工件中中心重合合時，主主軸傾斜斜加工平平面的平平面度影影響為00.00074mmm，而而實(shí)際安安裝的誤誤差為對對平面度度的影響響小于00.011mm。主軸傾傾斜可滿滿足加工工后平面面度的要要求，且且還有一一定的余余量。 4. 機(jī)床精精度及結(jié)結(jié)構(gòu)要求求 圖5 采采用龍門門式結(jié)構(gòu)構(gòu)的機(jī)床床 機(jī)床床采用龍龍門式結(jié)結(jié)構(gòu)（如如圖5所所示）：機(jī)床應(yīng)應(yīng)具有很很好的剛剛性，以以保證加加工的穩(wěn)穩(wěn)定性。 采用高高精度級級銑削頭頭主軸軸軸承采用用德國進(jìn)進(jìn)口FAAG高精精度級軸軸承，以以提高主主軸的精精度，保保證機(jī)床床較小的的端向跳跳動和徑徑向跳動動量。 高

9、高精度銑銑削工作作臺：確確保平穩(wěn)穩(wěn)的切削削進(jìn)給。 采用通通過式結(jié)結(jié)構(gòu)、固固定式銑銑頭：避避免讓刀刀，確保保工件高高度尺寸寸精度的的要求。 采用液液壓：采采用自動動夾緊方方式，手手工上下下料，保保證工件件的可靠靠裝夾，減少人人為因素素對加工工精度的的影響。 的選選擇 刀刀具的選選擇也是是成功的的一個關(guān)關(guān)鍵因素素。為了了保證加加工表面面的精度度，建議議采用德德國進(jìn)口口高精度度密齒精精銑刀盤盤（如圖圖7所示示）。此此刀盤刀刀片不可可調(diào)整，刀片可可承受較較大的切切削力，且刀盤盤的制造造精度很很高。刀刀盤所采采用的刀刀片均是是硬質(zhì)合合金修光光刃刀片片，共有有40個個。刀片片未曾進(jìn)進(jìn)行涂層層處理，具有鋒鋒

10、利的切切削刃，可減小小切削阻阻力。 圖7 德德國進(jìn)口口的高精精度密齒齒精銑刀刀盤加工調(diào)試試情況 設(shè)備安安裝調(diào)試試完畢后后，在連連續(xù)加工工的一批批工件中中進(jìn)行隨隨機(jī)抽取取檢查，具體檢檢驗(yàn)結(jié)果果如下： 1. 922 00.055 尺寸寸精度保保證狀況況 隨機(jī)機(jī)抽取55 個工工件進(jìn)行行檢查，每個工工件測量量3個數(shù)數(shù)值。由由檢測結(jié)結(jié)果可知知，加工工工件的的高度尺尺寸變化化范圍在在0.003mmm 之內(nèi)內(nèi)，高度度尺寸得得到很好好的保證證。由此此可見，采用固固定式銑銑頭對保保證加工工工件的的尺寸精精度具有有很好的的工藝保保證能力力。 22. 加加工平面面度狀況況 對連連續(xù)加工工的100個工件件進(jìn)行分分析。

11、測測量結(jié)果果為，加加工平面面度均小小于0.0222mm，最小值值為0.01mmm。工工件定位位面的平平面度狀狀況和裝裝夾的可可靠性對對加工的的平面度度均有一一定的影影響，使使得平面面度在一一定范圍圍內(nèi)波動動，但此此機(jī)床對對加工平平面的平平面度也也具有很很好的保保證能力力。 33. 加加工表面面粗糙度度檢查 切削深深度為00.5mmm，線線速度VVc范圍圍為11101160mm/miin，進(jìn)進(jìn)給量FF范圍為為0.110.4mmm/Z。針對在在此范圍圍內(nèi)加工工的工件件進(jìn)行抽抽樣檢查查。其表表面粗糙糙度Raamaxx=1.2，不不能滿足足設(shè)計要要求。針針對切削削參數(shù)進(jìn)進(jìn)行調(diào)整整，刀片片跳動進(jìn)進(jìn)行調(diào)整

12、整加工的的表面粗粗糙度仍仍沒有好好轉(zhuǎn)。 4. 表面粗粗糙度在在切削深深度為00.5mmm時不不能滿足足設(shè)計要要求的原原因分析析 加工工過程中中采用的的刀盤為為密齒刀刀盤，而而且每個個刀片在在切削時時有兩個個刃口同同時參與與切削：一個是是切削刃刃，此切切削刃為為正前角角，切削削阻力小??；另一一個刃口口為修光光刃（如如圖7所所示），此刃口口為負(fù)前前角。由由于刀具具很大，切削時時工件的的反作用用力大，導(dǎo)致切切削阻力力、切削削功率也也很大，易造成成刀盤震震動，因因此對機(jī)機(jī)床主軸軸的剛性性要求很很高。 而刀盤盤與機(jī)床床主軸的的連接是是通過刀刀盤內(nèi)側(cè)側(cè)的四個個連接螺螺栓孔連連接的，以致刀刀盤連接接的剛性性

13、差。實(shí)實(shí)踐表明明，可改改為外側(cè)側(cè)4個螺螺栓孔連連接，或或同時使使用內(nèi)側(cè)側(cè)和外側(cè)側(cè)共8個個連接螺螺栓連接接，以保保證連接接的可靠靠性。 此機(jī)床床主軸的的調(diào)整機(jī)機(jī)構(gòu)采用用的是傳傳統(tǒng)的螺螺紋鎖死死的連接接形式，其特點(diǎn)點(diǎn)是機(jī)構(gòu)構(gòu)調(diào)整方方便。但但對于精精加工機(jī)機(jī)床而言言，其主主軸相對對床身的的穩(wěn)定性性要差。當(dāng)切削削力較大大時，易易產(chǎn)生振振動，影影響加工工精度。建議此此機(jī)床主主軸的連連接宜采采用國外外專機(jī)抱抱死式連連接結(jié)構(gòu)構(gòu)，這樣樣有利于于提高機(jī)機(jī)床整體體系統(tǒng)的的剛性，保證加加工的穩(wěn)穩(wěn)定性。 另外外，可以以采用伺伺服電機(jī)機(jī)主軸驅(qū)驅(qū)動裝置置，提高高主軸旋旋轉(zhuǎn)的穩(wěn)穩(wěn)定性；采用液液壓滑臺臺或伺服服工作臺臺，以提

14、提高進(jìn)給給的穩(wěn)定定性，從從而提高高對加工工精度的的進(jìn)一步步保證能能力。 5. 表面粗粗糙度的的最終解解決方案案 切削深深度調(diào)整整到0.3mmm； 采用用一半切切削刃進(jìn)進(jìn)行切削削加工，即200 個刀刀片進(jìn)行行切削； 切削速速度Vcc=1110m/minn，進(jìn)給給量F=0.44mm/Z； 刀刀盤跳動動調(diào)到00.0008mmm 以內(nèi)內(nèi)。 在在此條件件下，加加工的表表面粗糙糙度抽樣樣檢查結(jié)結(jié)果顯示示滿足設(shè)設(shè)計要求求。 結(jié)結(jié)語 目目前，此此機(jī)床已已進(jìn)入小小批量生生產(chǎn)階段段。在國國內(nèi)專機(jī)機(jī)的使用用過程中中，我們們還存在在對保證證表面粗粗糙度缺缺少經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)，對國國外先進(jìn)進(jìn)刀具的的使用條條件理解解不夠充充分等問問題。但但實(shí)踐表表明，采采用國內(nèi)內(nèi)專機(jī)進(jìn)進(jìn)行平面面精銑可可以很好好地保證證加工平平面的平平面度和和高度的的公差要要求。就就目前的的現(xiàn)狀而而言，采采用國內(nèi)內(nèi)精銑專專機(jī)加工工缸蓋火火力面并并不存在在技術(shù)