采用國內(nèi)專機精銑缸蓋火力面的可行性探討

1、采用國內(nèi)專專機精銑銑缸蓋火火力面的的可行性性探討就目前的現(xiàn)現(xiàn)狀而言言，采用用國內(nèi)精精銑專機機加工缸缸蓋火力力面并不不存在技技術(shù)上的的難題，關(guān)關(guān)鍵在于于機床的的制造精精度。在在此，本本文結(jié)合合具體實實例，對對采用國國內(nèi)專機機精銑缸缸蓋火力力面的可可行性進進行了探探討。 柴油機機缸蓋火火力面的的加工面面積大，對對平面度度、表面面粗糙度度等要求求較高，是是保證柴柴油發(fā)動動機工作作性能的的一個重重點。如如果平面面度及表表面粗糙糙度得不不到保證證，則很很難實現(xiàn)現(xiàn)氣缸墊墊的可靠靠密封，就就有可能能導致出出現(xiàn)發(fā)動動機總成成在火力力面處滲滲水、滲滲油，甚甚至出現(xiàn)現(xiàn)油水混混合的問問題。如如果由于于結(jié)合面面的加工

2、工精度造造成油水水混合，在在實際操操作中是是很難查查找其真真正原因因的。 目前，國國內(nèi)柴油油機缸蓋蓋火力面面的加工工方法主主要有以以下幾種種： 采用用機床價價格高，設設備維護護費用高高。由于于磨床的的加工深深度小，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，一臺臺設備除除精銑平平面外還還可以完完成鉆、鏜鏜、鉸孔孔的加工工。一般般只用在在單班年年產(chǎn)量小小于5 萬臺的的生產(chǎn)線線上。 采采用國外外專用其其特點是是生產(chǎn)效效率

3、高、精精度穩(wěn)定定性好，可可以很好好地保證證加工質(zhì)質(zhì)量。但但進口專專機價格格昂貴，一一般用在在大批量量生產(chǎn)的的剛性生生產(chǎn)線上上。 采用用國內(nèi)精精銑專機機 對于于用戶來來說，此此方法不不失為一一種經(jīng)濟濟有效的的選擇。但但由于存存在一定定的風險險，目前前國內(nèi)很很少采用用。 圖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，采用用國內(nèi)專專機加工工的產(chǎn)品品信息及及主要的的工藝參參數(shù)確定定方案如如下： 缸缸蓋火力力面面積積：4662mmm1669mmm 此缸缸蓋火力力面上需需要加工工的面積積約占整整個平面面的800%，機機床的切切削阻力力大，要要求機床床具有很很好的剛剛性

4、和較較高的主主軸功率率。 表面面粗糙度度要求：Ra11.6 此粗糙糙度要求求較高，采采用精銑銑專機要要相當于于一般磨磨床的加加工精度度要求。由由于采用用國內(nèi)專專機加工工存在著著一定的的風險，為為確保機機床能長長期穩(wěn)定定可靠的的運轉(zhuǎn)，工工藝要求求提高工工藝的保保證能力力，要求求設備加加工的表表面粗糙糙度能夠夠達到RRa1.0。 平平面度要要求：00.033mm 平面度度的加工工受定位位基準的的影響。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。因因此，頂頂面的平平面度對對加工后后火力面面的平面面度有著著一定的的影響，故故對平面面度的要要求按照照圖紙的的考求確確定為00.033mm。

5、工工件高度度要求：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，余余量過大大，切削削過程中中易產(chǎn)生生輕微振振動，會會影響加加工的表表面精度度；余量量過小，則則對此平平面加工工上道工工序的加加工精度度要求偏偏高。此此外，加加工表面面的平面面度還將將受此平平面上道道工序的的加工平平面度的的影響，故故加工余余量確定定為0.500.1mmm。 機床的的保證措措施 1. 為保證證加工后后的表面面沒有拖拖刀網(wǎng)紋紋，機床床主軸與與工作臺臺的垂直直方向應應成一個個微小的的角度，1100 范圍內(nèi)內(nèi)傾斜00.033mm。如如圖2所所示，當當?shù)侗P前前端切削削刃切削削

6、工件時時，刀盤盤后端的的刀片切切削刃與與工件存存在約00.099mm的的間隙，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. 由于采采用主軸軸傾斜，加加工后的的表面形形狀會從從端面看看存在兩兩邊高、中中間凹的的橢圓弧弧形狀，影影響加工工后表面面的平面面度。減減小橢圓圓弧的途途徑有兩兩種，其其一，盡盡可能減減小主軸軸的傾斜斜角度，使使主軸與與加工表表面盡可可能垂直直；其二二，采用用直徑較較大的刀刀盤。此此次，我我們采用用直徑為為3155mm的的精盤，以以確保工工件的平平面度。 3. 主軸傾傾斜對平平面度的的影響分分析 圖圖3為從從主軸方方向上看看到的切切削示意意

7、圖。由由圖3可可知，影影響加工工平面度度的關(guān)鍵鍵指標是是24.59這這個尺寸寸。影響響該尺寸寸大小的的3個變變量分別別是：刀刀盤的直直徑、刀刀盤中心心與工件件中心線線的偏差差、主軸軸的傾斜斜角度。 在加工工過程中中應盡可可能地使使刀盤中中心與工工件中心心重合。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，刀刀盤直徑徑與主軸軸傾斜角角度對工工件平面面度的影影響進行行分析。 圖4為為從垂直直于主軸軸和切削削進給方方向的加加工示意意圖，其其中244.599的尺寸寸與圖33中的尺尺寸為同同一尺寸寸，即刀刀盤參與與切削的的部分。 由圖4可知知，C = D 平面面度偏差差=244.599siinD =

8、24.59tgDD=244. 559ttgC =244.599 AAB 當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，而而實際安安裝的誤誤差為對對平面度度的影響響小于00.011mm。主主軸傾斜斜可滿足足加工后后平面度度的要求求，且還還有一定定的余量量。 44. 機機床精度度及結(jié)構(gòu)構(gòu)要求 圖5 采用用龍門式式結(jié)構(gòu)的的機床 機床采采用龍門門式結(jié)構(gòu)構(gòu)（如圖圖5所示示）：機機床應具具有很好好的剛性性，以保保證加工工的穩(wěn)定定性。 采采用高精精度級銑銑削頭主主軸軸承承采用德德國進口口FAGG高精度度級軸承承，以提提高主軸軸的精度度，保證證機床較較小的

9、端端向跳動動和徑向向跳動量量。 高精精度銑削削工作臺臺：確保保平穩(wěn)的的切削進進給。 采采用通過過式結(jié)構(gòu)構(gòu)、固定定式銑頭頭：避免免讓刀，確確保工件件高度尺尺寸精度度的要求求。 采用用液壓：采用自自動夾緊緊方式，手手工上下下料，保保證工件件的可靠靠裝夾，減減少人為為因素對對加工精精度的影影響。 的選擇擇 刀具具的選擇擇也是成成功的一一個關(guān)鍵鍵因素。為為了保證證加工表表面的精精度，建建議采用用德國進進口高精精度密齒齒精銑刀刀盤（如如圖7所所示）。此此刀盤刀刀片不可可調(diào)整，刀刀片可承承受較大大的切削削力，且且刀盤的的制造精精度很高高。刀盤盤所采用用的刀片片均是硬硬質(zhì)合金金修光刃刃刀片，共共有400個。

10、刀刀片未曾曾進行涂涂層處理理，具有有鋒利的的切削刃刃，可減減小切削削阻力。 圖7 德國國進口的的高精度度密齒精精銑刀盤盤加工調(diào)試情情況 設設備安裝裝調(diào)試完完畢后，在在連續(xù)加加工的一一批工件件中進行行隨機抽抽取檢查查，具體體檢驗結(jié)結(jié)果如下下： 11. 992 0.005 尺尺寸精度度保證狀狀況 隨隨機抽取取5 個個工件進進行檢查查，每個個工件測測量3個個數(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，采采用固定定式銑頭頭對保證證加工工工件的尺尺寸精度度具有很很好的工工藝保證證能力。 2. 加工平平面度狀狀況

11、對對連續(xù)加加工的110個工工件進行行分析。測測量結(jié)果果為，加加工平面面度均小小于0.0222mm，最最小值為為0.001mmm。工件件定位面面的平面面度狀況況和裝夾夾的可靠靠性對加加工的平平面度均均有一定定的影響響，使得得平面度度在一定定范圍內(nèi)內(nèi)波動，但但此機床床對加工工平面的的平面度度也具有有很好的的保證能能力。 3. 加工表表面粗糙糙度檢查查 切削削深度為為0.55mm，線線速度VVc范圍圍為11101160mm/miin，進進給量FF范圍為為0.110.4mmm/Z。針針對在此此范圍內(nèi)內(nèi)加工的的工件進進行抽樣樣檢查。其其表面粗粗糙度RRamaax=11.2，不不能滿足足設計要要求。針針對

12、切削削參數(shù)進進行調(diào)整整，刀片片跳動進進行調(diào)整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），此此刃口為為負前角角。由于于刀具很很大，切切削時工工件的反反作用力力大，導導致切削削阻力、切切削功率率也很大大，易造造成刀盤盤震動，因因此對機機床主軸軸的剛性性要求很很高。 而刀盤盤與機床床主軸的的連接是是通過刀刀盤內(nèi)側(cè)側(cè)的四

13、個個連接螺螺栓孔連連接的，以以致刀盤盤連接的的剛性差差。實踐踐表明，可可改為外外側(cè)4個個螺栓孔孔連接，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。 此機床床主軸的的調(diào)整機機構(gòu)采用用的是傳傳統(tǒng)的螺螺紋鎖死死的連接接形式，其其特點是是機構(gòu)調(diào)調(diào)整方便便。但對對于精加加工機床床而言，其其主軸相相對床身身的穩(wěn)定定性要差差。當切切削力較較大時，易易產(chǎn)生振振動，影影響加工工精度。建建議此機機床主軸軸的連接接宜采用用國外專專機抱死死式連接接結(jié)構(gòu)，這這樣有利利于提高高機床整整體系統(tǒng)統(tǒng)的剛性性，保證證加工的的穩(wěn)定性性。 另另外，可可以采用用伺服電電機主軸軸驅(qū)動裝裝置，提提高主軸

14、軸旋轉(zhuǎn)的的穩(wěn)定性性；采用用液壓滑滑臺或伺伺服工作作臺，以以提高進進給的穩(wěn)穩(wěn)定性，從從而提高高對加工工精度的的進一步步保證能能力。 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進行切削削加工，即即20 個刀片片進行切切削； 切切削速度度Vc=1100m/mmin，進進給量FF=0.4mmm/Z； 刀盤跳跳動調(diào)到到0.0008mmm 以以內(nèi)。 在此條條件下，加加工的表表面粗糙糙度抽樣樣檢查結(jié)結(jié)果顯示示滿足設設計要求求。 結(jié)結(jié)語 目目前，此此機床已已進入小小批量生生產(chǎn)階段段。在國國內(nèi)專機機的使用用過程中中，我們們還存在在對保證證表面粗粗糙度缺缺少經(jīng)驗驗，對國國外先進進刀具的的使用條條件理解解不夠充充分等問問題。但但實踐表表明，采采用國內(nèi)內(nèi)專機進進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)精銑專專機加工工缸蓋火火力面并并不存在在技術(shù)上上