发动机气缸盖生产加工工艺.docx

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发动机气缸盖生产加工工艺

发动机缸盖

CylinderHead

二发现有缸盖种类

1.481缸盖

1.6L

2.473缸盖

1.3L

3.481A缸盖

1.9L

481缸盖

473缸盖

柴油机

481A缸盖

缸盖产品图纸的识别

目前481/473/481A的缸盖，共有六各面，分别为顶面，底面，进气侧面，排气侧面，前端面，后端面。

对应编号为1，2，3，4，5。

产品图纸根据这个规律，又对每个视图进行了编号，并配合H,S分别对工件上的孔，面进行编号。

对于通孔，产品图纸没有分别编号。

缸盖产品图纸的识别（续1）

*这种编号方法，在工艺卡及NC程序中用来标识不同的孔及面。

例如在程序中有

*N090G0X-117Y-4;#5H3

*N100G0Y204;#5H4

这里，表示是VIEWSIDE5.

前端面的两个螺纹孔。

缸盖产品图纸的识别（续2）

视图和孔的编号

缸盖的加工工艺流程

*缸盖从毛坯上线到成品下线，主要流程如下：

*毛坯上线检查－粗加工－清洗机－试漏－装配导管阀座及轴承盖－精加工－清洗－装配钢球堵盖－试漏－成品检查－打号下

线

流程图

毛坯检查

试漏压装试漏

N合格

N合格

N合格

YYY

剔除粗加工

剔除装配

剔除目视检查

中间清洗

精加工

N合格

最终清洗

Y

剔除打号下线

481缸盖平面布置图

成品毛坯

OP130

OP100

OP40

OP30

OP10

481缸盖线分两期实施。

物流方向从右向左，装配线在左侧。

图中蓝色设备为一期设备。

生产线共5道机加工工序，两道清洗工序三道试漏装配等辅助工序。

481缸盖OP10

主要工艺内容：

*1、探测四个火花塞凸台面。

*2、粗铣进排气侧面及各凸台面。

*3、钻、攻进排气M8，M6螺纹孔。

*4、钻、铰排气侧定位销孔。

*5、精铣进排气侧面及定位面。

*探测火花塞凸台面的目的主要是控制燃烧室深度。

工件前端面向下，排气面在内上料。

利用A,B,C三个粗基准定位

481缸盖OP30

主要工艺内容：

*1、粗铣顶面和前后端面；

*2、粗铣凸轮轴半圆孔；

*3、粗镗第一档凸轮轴孔；

*4、粗铣止推面；

*5、钻攻顶面及前后端面螺纹孔；

*6、引导钻、深孔钻主油道孔；

*7、精铰顶面凸轮轴承盖定位销孔；

*8、钻火花塞底孔；

*9、精铣止推面。

工件前端面向右，排气面基准定位

481缸盖OP40

*主要工艺内容：

*1、粗铣底面；

*2、钻挺杆孔及泻油孔

*3、凸轮轴润滑油孔

*4、引导钻及深孔钻；

*5、钻底面及进气侧面油道孔

*6、钻缸盖螺栓孔；

*7、钻导管底孔、锪弹簧座面；

*8、粗镗进排气座圈底孔及气道喉部；

*9、精镗进排气导管、座圈底孔；

*10、精铰底面螺栓定位销孔；

*11、精铣顶面及去毛刺；工件前端面向下，排气面基准定位

481缸盖OP60中间清洗

主要工艺内容：

*定位清洗－紊流清洗－吹干－真空干燥－冷却等工

位。

*工艺要求：

清洁度20mg（欧洲标准）。

*出口工件温度不超过环境温度5度。

*目的是为保证下道试漏及导管座圈凸轮轴承盖的装

配。

481缸盖OP70中间试漏

主要工艺内容：

测试项目：

缸盖油道和水套

工艺要求：

预充气充气平衡测量

*油道测试压力4bar，允许泄漏量10ml/min

*水套测试压力2bar，允许泄漏量10ml/min

对于水套测试不合格的工件，可以用浸水试

漏的方法找到漏点，以备整改

481缸盖OP80导管阀座压装

主要工艺内容：

采用常温压装方法（涂油）

工艺要求：

*导管和座圈与工件底孔贴合严密

无明显缝隙；

*导管压装深度16±0.3mm

481采用的是数控自动压装，压装角度和位置由伺服电机控制，柔性较强。

但导管座圈输送系统不是柔性的。

设备采用了压力行程监控保压装质量

481缸盖OP90凸轮轴承盖装配

主要工艺内容：

*手工装配凸轮轴承盖并预拧紧，自动拧紧到位

工艺要求：

*扭矩：

9.5±1.5Nm

工件底面螺栓孔定位

481缸盖OP100

主要工艺内容：

工艺流程：

*1、精铰底面两定位销孔；

*2、粗镗进气座圈并引导扩导管孔；

*3、精镗进气导管座圈；

*4、粗镗排气座圈并引导扩导管

孔；

*5、精镗排气导管座圈；

*6、精铰进排气挺杆孔；

*7、精铰火花塞孔；

*8、火花塞孔攻丝。

工件前端面向下，排气面基准定位一面两销（和OP40姿态相同）

481缸盖OP130

主要工艺内容：

工艺流程：

*1、精镗碗形塞孔。

*2、精铣结合面和后端面。

*3、精铣前端面。

*4、凸轮轴孔引导。

*5、精镗凸轮轴孔。

*6、凸轮轴孔去毛刺。

*7、结合面去毛刺。

工件前端面向左，排气面基准定位

一面两销

481缸盖OP150最终清洗

主要工艺内容：

*射流清洗－定位清洗－紊流清洗－吹干－真空干燥－冷却

工艺要求：

清洁度7mg（欧洲标准）或50mg（国家标准）

*出口工件温度不超过环境温度5度

481缸盖OP160

主要工艺内容：

*压装工位完成钢球碗形塞压装

*试漏工位测试项目：

*缸盖油道钢球封堵部位和水套内腔

工艺要求：

*油道测试压力4bar，允许泄漏量10ml/min（若测试不合格，应逐个检测每个钢球，找出漏点）；

*水套测试压力2bar，允许泄漏量10ml/min（对于水套测试不合格的

工件，可以用浸水试漏的方法找到漏点，以备整改）。

最终下线

打号及成品目视检查、下线打号内容包括：

*产品型号、版本号、生产日期、班次、流水号

目视检查主要项目：

*1、检查工件的试漏拧紧压装等合格标记是否齐全[A/B/C/D/E/F代码]

*2、检查工件各个面上有无砂眼、缩孔、冷隔、毛刺和磕碰等。

*3、具体判定标准见《481H/481F缸盖成品下线检查标准》。

*4、检查工件的所有加工部位有无遗漏。

缸盖的机加工

目前我们厂的缸盖加工采用的主要加工中心，

采用数控编程加工。

目前我们使用的数控系统主要有SIMENS840D，FANUC18i/31i

另外还有MAZAK，OKUMA的数控系统使用

数控程序_1

*我们目前的数控程序编制，都是以缸盖定位

销孔的位置为编程原点，工件在不同姿态

时，使用不同的用户坐标系。

*这样做的好处是，编程原点和图纸上的设计原点重合，程序中孔或面的加工坐标位置和

图纸上的尺寸重合。

使得程序易于理解，易

于修改。

数控程序_2

*编程时，通常采用一把刀编制一个子程序，利用主程序调用子程序。

对双工作台（夹具）的机床，子程序相同的，增加了程序的统一性。

*对于子程序命名，最好带有刀具号，便于理解。

*程序段开头，加上注释，增加可读性。

*不同的夹具，对用不同的主程序，有各自的工件坐标系，夹具的位置偏差在工件坐标系里进行补偿。

*程序加上行号，在出错时容易查找。

*程序段里，将孔号或者面号注释在相应的程序段后面

数控程序_3

;############################################

;###Customer:

CHERYAUTOMOBILE

;###Project:

CYLINDERHEAD

;###Operation:

OP.130

;###Palette:

Pal.1

;###Workpiece:

;###Machine-Type:

nbh95

;###ControlSystem:

Sinumerik840D

;###Prog.-Version:

02

;###Date:

06.02.04/Offterdinger

;############################################

;###Modification:

WZP25

;###Date/Name:

25.03.04T.O.

;############################################

程序开头注释

数控程序_4

N060$P_UIFR[1]=CTRANS（X,R200,Y,R201,Z,R202,B,0）;G54,B0

N065$P_UIFR[2]=CTRANS（X,-R202,Y,R201,Z,R200,B,0）;G55,B90

N070$P_UIFR[3]=CTRANS（X,R202,Y,R201,Z,-R200,B,0）;G56,B270

N075$P_UIFR[4]=CTRANS（X,R206,Y,R201,Z,R207+149.04,B,0）;G57,B295IN080$P_UIFR[5]=CTRANS（X,R208,Y,R201,Z,R209+68.92,B,0）;G505,B248E

定义用户坐标系

N360BA1:

N370H97=10000;NEWPIECEN380OP130_4260_01

N390STOPRE

N400WORK_STEP

（2）

;

N410BA2:

N420OP130_1156_01

N430STOPRE

N440WORK_STEP（3）

;

N450BA3:

N460OP130_1253_01

N470STOPRE

N480WORK_STEP（4）

…

主程序调用子程序

子程序名带有刀具号

N5TC（"7151","B",0）;N10PREPARE（"2553"）

…

N50G0X108Y4;#4H5

N60L841

N110MCALLL841

N120G0X62Y-15;#41H9

N130G0X3.7Y-46;#41H8

N140G0X62Y-112.5;#41H7

N150G0X3.7Y-139;#41H6

…

N190G0X3.7Y-325;#41H2

N200STOPREN210R190=300

N220G0X62Y-358.5;#41H1

N230MCALL

…

和图纸对应的孔号

切屑参数

*编制加工程序，除了合理考虑工艺流程，还要根据加工情况，选择合理的切屑参数。

即计算转速S和进给F。

*选择切削用量的原则是，粗加工时，一般以提高生产率为主，但也应考虑经济性和加工成本；半精加工和精加工时，应在保证加工质量的前提下，兼顾切削效率、经济性和加工成本。

*对我们缸盖加工来讲，主要关注的是切屑速度，进给速度及切削深度。

缸盖铸造的预留量一般为2-3mm，通常粗加工时只预留0.5mm的精加工余量。

为提高效率，就需要提高切屑速度和进给速度，但切屑速度与刀具耐用度的关系比较密切。

随着v的增大，刀具耐用度急剧下降，因此，一般是根据刀具商提供的切屑速度计算出主轴转速S。

进给通常根据机床刚性，给出每齿进给量，根据齿数和转速计算出F。

例如硬质合金面铣刀加工铝合金缸盖时，每齿进给为0.15-0.2，PCD精铣时为0.1-0.15。

*给定切屑参数以后，要根据加工的实际情况及刀具寿命，进行优化。

切屑参数（续）

*切屑参数需要根据现场的工件材料及机床性能，长期实践积累，也

可以参考现有生产线的加工工艺参数。

*另外，要多了解新型的刀具信息，了解新的切屑工艺。

*充分掌握现场的加工工艺，在新生产线规划时，才能够有效审查供应

商提供的工艺方案，做到心中有底。

才能有效预见风险。

结束

发动机机加工生产线规划是一项系统性很强的工作，同时也是一门基于经验的学问。

因此充分掌握现有的生产线的工艺技术，对以后的规划工作会有很大的帮助。