在 從工藝到整線看發(fā)動機加工：工藝與產(chǎn)線運作實例 一文中，我們從夾持工藝、產(chǎn)線設計至整線安排，由小至大介紹了發(fā)動機加工知識，下文則是從發(fā)動機的一個重要加工部位——導管座圈及其底孔，分析下的加工工藝及缸蓋線體的柔性化設計思路。

發(fā)動機導管座圈及其底孔加工工藝

1.導管座圈底孔加工

導管座圈底孔加工精度一般包括導管底孔的位置度和圓柱度，另外還有導管底孔與座圈底孔的同軸度。行業(yè)要求位置度一般為φ0.1～0.2mm，其加工精度受刀具、夾具及機床穩(wěn)定性等影響；同軸度一般為0.03mm左右，其加工精度主要受刀具影響，同軸度的加工質(zhì)量將直接影響后續(xù)導管座圈壓裝質(zhì)量及導管座圈精加工，同時精加工后的座圈底孔也是通過同軸度來保證。

圖1

由于導管座圈底孔精度數(shù)量級比較高，故目前行業(yè)比較先進的加工工藝分為粗加工和精加工兩部分。粗加工主要是進行進排氣喉口的刀校及開粗等內(nèi)容。粗加工通常使用一把成形刀具，以此完成喉口刀校、座圈粗加工及锪導管底孔下平面加工，加工量較大，一般采用超硬材料的刀具。精加工主要是加工進排氣導管底孔和精鉸進排氣導管底孔及座圈底孔，精鉸導管底孔及座圈底孔是復合在一把刀具上，這種加工方式能最大限度地保證兩孔同軸度，加工刀具材料一般采用整體PCD鉸刀來保證加工精度。導管座圈底孔加工均采用底面+底面兩銷孔的精定位來保證加工精度，如上圖所示。

2.導管座圈壓裝

導管座圈壓裝一直是國內(nèi)壓裝機領(lǐng)域的一大難點，壓裝一致性、壓裝質(zhì)量、壓裝過程不可控及機床故障率等一直困擾著壓裝機廠家。隨著壓裝技術(shù)不斷發(fā)展，現(xiàn)在各主機廠基本實現(xiàn)了從手工壓裝→半自動壓裝→自動壓裝的轉(zhuǎn)變，壓裝質(zhì)量也越來越接近國際水平。

導管座圈壓裝主要考慮三個方面：①壓裝過程如何保證壓裝質(zhì)量；②壓裝節(jié)拍；③壓裝過程如何呈現(xiàn)及后續(xù)追溯問題。目前國內(nèi)各大主機廠無論是采用國內(nèi)壓裝機還是國外進口壓裝機，都不可避免地會出現(xiàn)壓裝質(zhì)量問題，如切邊、劃傷等，目前行業(yè)普遍從壓裝結(jié)構(gòu)、壓頭形式和伺服系統(tǒng)等方面著手。我們在工作過程中經(jīng)常會出現(xiàn)許多劃傷問題，經(jīng)過討論分析，從壓頭形式（圖2）、壓前噴油潤滑、壓力調(diào)節(jié)及座圈材質(zhì)等方式進行調(diào)整，尤其是注意壓頭形式及座圈材質(zhì)，有的座圈前端有修磨，此種座圈壓裝質(zhì)量效果較好，壓頭形式設計的合理，可保證壓裝穩(wěn)定性與一致性。

圖2 導管座圈壓頭形

3.導管座圈加工

（1）導管座圈加工概述

導管座圈加工是發(fā)動機缸蓋至關(guān)重要的部分之一，導管座圈加工質(zhì)量直接決定發(fā)動機性能。目前發(fā)動機行業(yè)導管座圈的加工方式有很多，加工刀具形式也有很多形式，加工工藝也不盡相同。

發(fā)動機缸蓋導管座圈加工精度尺寸主要包括導管孔位置度和圓柱度、閥座的環(huán)帶角度、環(huán)帶寬度、環(huán)帶表面粗糙度、環(huán)帶中心至底面距離及環(huán)帶相對導管孔跳動等。導管座圈整體加工質(zhì)量主要受刀具及夾具影響。目前行業(yè)中導管座圈加工主要采用專機自動線加工和加工中心加工。對于專機自動線加工，其主要是通過專用鏜頭一次定位加工完成，加工流程是工件隨輸送裝置至夾具體，裝夾完成后主軸箱Z向進給，刀具三次切削完成加工。專機自動線加工特點根據(jù)刀具及加工工藝設計，Z向有三個軸，為z軸、u軸和v軸，滑臺z軸負責Z向快速進給，刀具到達坐標系R點，慢速進給锪平面，刀具寸退一小段距離后，u軸負責車刀進給加工環(huán)帶部分，最后v軸負責槍鉸刀進給加工導管孔，如圖3所示。

圖3 導管座圈專機加工