发动机气缸体生产加工工艺

1、6105T缸体加工工艺缸体加工工艺 目目 录录 一一、缸体的结构与功能缸体的结构与功能 二二、缸体的材料及毛坯缸体的材料及毛坯 三、三、6105T6105T缸体加工工艺缸体加工工艺 四、缸体加工的工艺分析四、缸体加工的工艺分析 五、缸体重点工序工艺五、缸体重点工序工艺 六、辅助边缘工序六、辅助边缘工序 一、缸体的结构与功能一、缸体的结构与功能 1、缸体的功能、缸体的功能 缸体是发动机的基础零件，缸体是发动机的基础零件， 通过它把发动机的曲柄连杆机构通过它把发动机的曲柄连杆机构 （包括活塞、连杆、曲轴、飞轮（包括活塞、连杆、曲轴、飞轮 等零件）和配气机构（包括缸盖、等零件）和配气机构（包括缸盖、

2、 凸轮轴等）以及供油、润滑、冷凸轮轴等）以及供油、润滑、冷 却等机构连接成一个整体。却等机构连接成一个整体。 2、缸体的结构、缸体的结构 形状复杂、薄壁、显箱体。形状复杂、薄壁、显箱体。 3、结构特点、结构特点 A、有足够的强度和刚度。、有足够的强度和刚度。 B、底面具有良好的密封性。、底面具有良好的密封性。 C、外型为六面体，多孔薄壁零件。、外型为六面体，多孔薄壁零件。 D、冷却可靠。、冷却可靠。E、液体流动通畅。、液体流动通畅。 一、缸体的结构与功能一、缸体的结构与功能 二、缸体的材料及毛坯 1、汽缸体的材料、汽缸体的材料 6100系列系列6102系列系列491系列系列6105系列系列 缸

3、体缸体缸体缸体缸体缸体缸体缸体 HT200HT250HT250HT250 灰口铸铁的优点灰口铸铁的优点 具有足够的韧性，良好的耐磨性、耐热性、具有足够的韧性，良好的耐磨性、耐热性、 减震性和良好的铸造性能、以及减震性和良好的铸造性能、以及 良好可切削性、良好可切削性、 且价格便宜。且价格便宜。 2、缸体毛坯的来源、缸体毛坯的来源 砂型铸造砂型铸造 3、缸体毛坯的技术要求、缸体毛坯的技术要求 对非加工面不允许有裂纹、冷隔、疏对非加工面不允许有裂纹、冷隔、疏 松、气孔、砂眼、缺肉等铸造缺陷。松、气孔、砂眼、缺肉等铸造缺陷。 二、缸体的材料及毛坯、缸体的材料及毛坯 4、缸体毛坯质量对机加工的影响、缸

4、体毛坯质量对机加工的影响 a、加工余量过大，浪费机加工时，增加机、加工余量过大，浪费机加工时，增加机 床的负荷，影响机床和刀具的使用寿命，床的负荷，影响机床和刀具的使用寿命， 投资大。投资大。 b、铸造飞边过大和粘砂，直接影响刀具使、铸造飞边过大和粘砂，直接影响刀具使 寿命寿命. c、由于冷热加工基准不统一，毛坯各部分、由于冷热加工基准不统一，毛坯各部分 相互间的偏移会造成机械加工时余量不均相互间的偏移会造成机械加工时余量不均 匀，甚至报废。匀，甚至报废。 二、缸体的材料及毛坯、缸体的材料及毛坯 三、三、6105T缸体加工工艺缸体加工工艺 1、缸体工艺工艺安排遵循的原则、缸体工艺工艺安排遵循的

5、原则 a、首先从大表面切除多余的加工层，以、首先从大表面切除多余的加工层，以 便保证精加工后变形量很小。便保证精加工后变形量很小。 b、容易发现内部缺陷的工序应按排在前。、容易发现内部缺陷的工序应按排在前。 c、把各深孔加工尽量安排在较前面的工序、把各深孔加工尽量安排在较前面的工序 以免因较大的内引力，影响后序的精加以免因较大的内引力，影响后序的精加 工。工。 2、缸体工艺过程的拟定、缸体工艺过程的拟定 a、先基准后其它：先加工一面两销。、先基准后其它：先加工一面两销。 b、先面后孔：先加工平面，在以平面定位、先面后孔：先加工平面，在以平面定位 稳定可靠。可减少安装变形，先加工平稳定可靠。可减

6、少安装变形，先加工平 面，切去表面的硬质层，可避免因表面面，切去表面的硬质层，可避免因表面 凸瘤、毛刺及硬质点的作用而引起的钻凸瘤、毛刺及硬质点的作用而引起的钻 偏和打刀现象，提高孔的加工精度。偏和打刀现象，提高孔的加工精度。 三、三、6105T缸体加工工艺缸体加工工艺 三三、6105T缸体加工工艺缸体加工工艺 C、粗、精分开：有利于消除粗加工时产生的热、粗、精分开：有利于消除粗加工时产生的热 变形和内引力，提高精加工的精度。有利于变形和内引力，提高精加工的精度。有利于 铁屑的排出，便于车间的生产管理，有利于铁屑的排出，便于车间的生产管理，有利于 及时发现废品，避免工时和生产成本浪费。及时发现

7、废品，避免工时和生产成本浪费。 d、 工序集中：为了减少工序，减少机加工设备工序集中：为了减少工序，减少机加工设备 降低成本。应最大限度的集中在一起加工，降低成本。应最大限度的集中在一起加工， 提高生产效益和加工精度。相关孔集中在一提高生产效益和加工精度。相关孔集中在一 台机床上加工还可以减少重复定位产生的定台机床上加工还可以减少重复定位产生的定 位误差，尤其是提高位置精度。位误差，尤其是提高位置精度。 四、缸体加工的工艺分析四、缸体加工的工艺分析 1、定位基准的选择、定位基准的选择 a、粗基准选择满足的要求、粗基准选择满足的要求 * * 各加工主要面余量均匀。各加工主要面余量均匀。 * *

8、装入装入缸体的运动件与缸体内壁有足够的运动间隙。缸体的运动件与缸体内壁有足够的运动间隙。 b b、精基准的选择要求、精基准的选择要求 * * 底面轮廓尺寸大、稳固方便。底面轮廓尺寸大、稳固方便。 * * 中心定位均匀分配加工余量。中心定位均匀分配加工余量。 * * 主、凸孔便于在夹具上设计镗杆导套。主、凸孔便于在夹具上设计镗杆导套。 2 2、缺点；、缺点； * * 基准不重合产生定位误差。基准不重合产生定位误差。 * * 主、凸等孔加工不便于观察切削情况。主、凸等孔加工不便于观察切削情况。 四、缸体加工的工艺分析四、缸体加工的工艺分析 3、缸体加工两销孔工艺分析（、缸体加工两销孔工艺分析（40

9、工序）工序） 五、五、 缸缸 体体 工工 艺艺 讲讲 评评 一、缸体加工顺序一、缸体加工顺序 1、以缸体内腔两壁上定位凸台和前后端面出砂孔为、以缸体内腔两壁上定位凸台和前后端面出砂孔为 定位基准、定位基准、 加工缸体上凸台、工艺导向面、机冷器面等部位。加工缸体上凸台、工艺导向面、机冷器面等部位。 2、用过渡基准定位加工缸体龙门面、对口面、底面、顶平面等部、用过渡基准定位加工缸体龙门面、对口面、底面、顶平面等部 位。位。 3、大致工艺流程：加工过渡基准、大致工艺流程：加工过渡基准 粗加工顶平面、粗加工顶平面、 底面、对底面、对 口面、龙门面口面、龙门面 精加工底面精加工底面 加工两销孔加工两销孔

10、 粗精加工前粗精加工前 后端面后端面 第一次镗缸孔第一次镗缸孔 铣瓦座两侧面、瓦片槽铣瓦座两侧面、瓦片槽 各深孔各深孔 加工加工 第二次镗缸孔第二次镗缸孔 六个面的孔系加工六个面的孔系加工 缸套底孔精缸套底孔精 加工分组压套加工分组压套 主、凸孔粗、精加工主、凸孔粗、精加工 挺杆孔粗精加工挺杆孔粗精加工 缸孔缸孔 粗镗、珩磨加工粗镗、珩磨加工 精铣顶平面精铣顶平面 装配装配 发送发送 成品成品 铣铣 削削 工工 艺艺 一、铣削用量及铣削参数 铣削要素指铣削速度、进给量、铣削深度和铣削宽度。铣削要素指铣削速度、进给量、铣削深度和铣削宽度。 1.铣削速度铣削速度 计算公式为：计算公式为： Vc=3

11、.14dn/1000 单位：单位： 米米/分钟分钟 m/min d-铣刀直径铣刀直径 单位：毫米单位：毫米 mm n-主轴转速主轴转速 单位：转单位：转/分钟分钟 r/min 在转速在转速n一定时，切削刃上各点的切削速度不同，一定时，切削刃上各点的切削速度不同， 考虑到切削用量将影响刀具的磨损和已加工表面质量等，考虑到切削用量将影响刀具的磨损和已加工表面质量等， 确定切削用量时应取最大的切削速度。确定切削用量时应取最大的切削速度。 铣铣 削削 工工 艺艺 2、进给量、进给量: 每齿进给量每齿进给量af ：铣刀每转过一个刀齿时，工件与铣刀的：铣刀每转过一个刀齿时，工件与铣刀的 相对位移，单位：毫

12、米相对位移，单位：毫米/齿齿 mm/z 每转进给量每转进给量f ：铣刀每转一转时，工件与铣刀的相对位：铣刀每转一转时，工件与铣刀的相对位 移，单位：毫米移，单位：毫米/转转 mm/r， f= af z z铣刀齿数铣刀齿数 进给速度进给速度vf是每分钟内工件相对于铣刀移动的距离是每分钟内工件相对于铣刀移动的距离 Vf =fn=afzn 单位：毫米单位：毫米/分钟分钟 mm/min z铣刀齿数铣刀齿数 n铣刀转速（铣刀转速（r/min) 铣铣 削削 工工 艺艺 3、铣削深度、铣削深度 铣削深度铣削深度ap：对于端铣刀是指平行铣刀轴径：对于端铣刀是指平行铣刀轴径 测量的被切削尺寸，对于圆柱（盘）形铣

13、刀测量的被切削尺寸，对于圆柱（盘）形铣刀 铣削深度是被加工表面的宽度。铣削深度是被加工表面的宽度。 4、铣削深度、铣削深度 铣削宽度铣削宽度aw:对于端铣刀是指垂直于铣刀轴线对于端铣刀是指垂直于铣刀轴线 测量的被切削层尺寸，对于圆柱形铣刀是指测量的被切削层尺寸，对于圆柱形铣刀是指 被切削的深度。被切削的深度。 缸体重点铣削工序讲评缸体重点铣削工序讲评 三、缸体表面加工流程三、缸体表面加工流程 粗铣缸体机冷气面、导向面、窗口面粗铣缸体机冷气面、导向面、窗口面 粗铣顶面、底面、对口面、龙门面粗铣顶面、底面、对口面、龙门面 精铣顶平面精铣顶平面粗精铣前后端面粗精铣前后端面精铣瓦精铣瓦 盖两侧面盖两侧

14、面精铣机冷气面、窗口面精铣机冷气面、窗口面精精 铣缸体顶平面铣缸体顶平面 缸体重点铣削工序讲评缸体重点铣削工序讲评 一、粗精铣缸体前后端面一、粗精铣缸体前后端面 缸体重点铣削工序讲评缸体重点铣削工序讲评 二、精铣缸体顶平面二、精铣缸体顶平面 铣铣 削削 工工 艺艺 二、铣削用量选择及解决措施二、铣削用量选择及解决措施 序号序号问题点问题点产生原因产生原因解决措施解决措施 1刀刃粘切屑刀刃粘切屑 变化振动负荷造变化振动负荷造 成增加铣削力成增加铣削力 1、将刀尖圆弧或倒角用油石研光、将刀尖圆弧或倒角用油石研光 2、增加刀片强度、增加刀片强度 3、减少每齿进给量、减少每齿进给量 4、降低切削速度、

15、降低切削速度 2刀齿热裂刀齿热裂 高温时迅速变化高温时迅速变化 温度温度 1、增加刀片温度、增加刀片温度 2、减少每齿进给量、减少每齿进给量 3、降低切削速度、降低切削速度 3 加工表面粗加工表面粗 糙度差糙度差 铣削量过大、铣铣削量过大、铣 削中产生振动、削中产生振动、 铣刀跳动大、铣铣刀跳动大、铣 刀磨锋质量差刀磨锋质量差 1、检查主轴孔与刀杆的研合面及、检查主轴孔与刀杆的研合面及 刀杆与铣刀的研合，消除其间隙刀杆与铣刀的研合，消除其间隙 2、检查铣刀刀齿跳动，调整或更、检查铣刀刀齿跳动，调整或更 换刀片换刀片 铣铣 削削 工工 艺艺 序号序号问题点问题点产生原因产生原因解决措施解决措施

16、4平面度超差平面度超差 铣削中工件变形铣削中工件变形 铣刀轴心线与工铣刀轴心线与工 件不垂直件不垂直 工件夹紧变形、工件夹紧变形、 1、减小夹紧力、检查夹紧是否在工件刚、减小夹紧力、检查夹紧是否在工件刚 度最好的位置度最好的位置 2、在工件的适当位置增放辅助支承、在工件的适当位置增放辅助支承 3、检查定位面是否有毛刺杂物、是否全、检查定位面是否有毛刺杂物、是否全 部接触部接触 4、 减少切削深度、降低切削速度、加减少切削深度、降低切削速度、加 大进给量即采用小余量低速度，尽大进给量即采用小余量低速度，尽 可能降低铣削时工件的温度变化可能降低铣削时工件的温度变化 5尺寸超差尺寸超差刀具本身摆动刀

17、具本身摆动 1、及时更换已磨损刀具、及时更换已磨损刀具 2、检查铣刀安装后的摆动是否超过精度、检查铣刀安装后的摆动是否超过精度 要求的范围要求的范围 3、检查铣刀杆是否弯曲，检查铣刀与刀、检查铣刀杆是否弯曲，检查铣刀与刀 杆套筒接触之间的端面是否平整或与杆套筒接触之间的端面是否平整或与 轴线是否垂直或有杂物、毛刺轴线是否垂直或有杂物、毛刺 镗镗 削削 工工 艺艺 一、镗削加工方法及加工精度一、镗削加工方法及加工精度 1、镗削工艺、镗削工艺 镗削加工是用各种镗床，主要进行镗孔的一种工艺手镗削加工是用各种镗床，主要进行镗孔的一种工艺手 段。其工段。其工 作过程是，工件在加工台或附件装置上固定不动，

18、刀具随着镗床主作过程是，工件在加工台或附件装置上固定不动，刀具随着镗床主 轴作旋转运动，靠移动主轴或工作台作进给轴作旋转运动，靠移动主轴或工作台作进给 运动，从而实行镗削。运动，从而实行镗削。 使用刀具：微调镗刀、定位镗刀。使用刀具：微调镗刀、定位镗刀。 使用夹具：专用夹具、镗模夹具。使用夹具：专用夹具、镗模夹具。 2、镗削加工达到的精度等级、镗削加工达到的精度等级 孔径：（孔径：（H7-H6） 孔距：孔距：0.015mm左右左右 同轴度可达：同轴度可达： 0.01mm-0.02mm 粗糙度：粗糙度： Ra1.6-0.8mm 铣铣 削削 工工 艺艺 二、卧式镗床的切削用量和加工精度二、卧式镗床

19、的切削用量和加工精度 加工方式加工方式刀具材料刀具材料 铸铁铸铁加工精度加工精度 表面粗糙度表面粗糙度 V m/nimF min/n孔距孔距孔径孔径 粗镗粗镗 高速钢高速钢20-350.30.1 H12-100.51.0Ra2.5-12.5 硬质合金硬质合金40-800.30.1 半精镗半精镗 高速钢高速钢25-400.20.8 H9-80.10.3Ra12.56.3 硬质合金硬质合金60-1000.20.8 精镗精镗 高速钢高速钢8-151.04.0 H8-6 0.02 0.05 Ra3.21.8 硬质合金硬质合金20-401.04.0 缸体重点镗削工序讲评缸体重点镗削工序讲评 三、精镗主、

20、凸孔、前销、后环及止推面三、精镗主、凸孔、前销、后环及止推面 缸体重点镗削工序讲评缸体重点镗削工序讲评 缸体重点镗削工序讲评缸体重点镗削工序讲评 四、精铰缸体主轴孔四、精铰缸体主轴孔 缸体重点镗削工序讲评缸体重点镗削工序讲评 一、主、凸轴孔加工的工艺特点一、主、凸轴孔加工的工艺特点 1、为了保证加工精度，除刀具在工件两端处采用支、为了保证加工精度，除刀具在工件两端处采用支 承外主轴承座之间还需采用数量不同的中间支承承外主轴承座之间还需采用数量不同的中间支承 以改变刀杆的刚性，以改变刀杆的刚性， 2、由于主轴孔与凸轮轴孔有严格的中心距要求必须、由于主轴孔与凸轮轴孔有严格的中心距要求必须 采用镗模

21、板保证位置精度，采用镗模板保证位置精度， 3、采用刚性较好的多个导向的柱式镗杆，、采用刚性较好的多个导向的柱式镗杆， 4、镗杆有准确的角度定位，它是由电机控制的保证、镗杆有准确的角度定位，它是由电机控制的保证 镗刀头准确定位在最高位置，加工时，将缸体抬镗刀头准确定位在最高位置，加工时，将缸体抬 高一个位置镗杆穿入待加工孔中，并进人导向高一个位置镗杆穿入待加工孔中，并进人导向 套。然后工件落入加工位置完成定位和加紧后，套。然后工件落入加工位置完成定位和加紧后， 开始加工，加工结束后，镗杆自动定位和退出完开始加工，加工结束后，镗杆自动定位和退出完 成工作循环。成工作循环。 缸体重点镗削工序讲评缸体

22、重点镗削工序讲评 5、主轴承孔的孔径精度和表面粗糙度，由珩磨工艺保证主轴承孔的孔径精度和表面粗糙度，由珩磨工艺保证 该铰刀主要由前导向、硬质合金刀、电镀金刚石铰该铰刀主要由前导向、硬质合金刀、电镀金刚石铰 刀、后导向与浮动连接等部分组成。铰孔时硬质合金刀、后导向与浮动连接等部分组成。铰孔时硬质合金 铰刀先将樘孔时孔径不一致的铰刀先将樘孔时孔径不一致的7个曲轴孔孔径修正到个曲轴孔孔径修正到 基本一致，使电镀金刚石铰刀铰孔余量均匀，大约控基本一致，使电镀金刚石铰刀铰孔余量均匀，大约控 制在制在0.02mm的范围内，使铰削平稳、从而保证了曲的范围内，使铰削平稳、从而保证了曲 轴孔孔径和轴孔孔径和 表

23、面粗糙度。表面粗糙度。 二、主轴承孔珩磨工艺应注意的事项二、主轴承孔珩磨工艺应注意的事项 1、主轴孔镗削时，要严格控制孔的位置精度。、主轴孔镗削时，要严格控制孔的位置精度。 2、铰前应除净主孔内切削，以防堵塞电镀金刚石表面、铰前应除净主孔内切削，以防堵塞电镀金刚石表面 3、进刀结束时，主轴应快速退回。、进刀结束时，主轴应快速退回。 缸体重点镗削工序讲评缸体重点镗削工序讲评 缸孔加工的工艺缸孔加工的工艺 一、缸孔作用：一、缸孔作用：是气体压缩燃烧和膨胀的空间，并对活是气体压缩燃烧和膨胀的空间，并对活 塞起导向作用，缸孔表面是发动机磨损塞起导向作用，缸孔表面是发动机磨损 最严重的表面之一，它决定了

24、发动机的最严重的表面之一，它决定了发动机的 大修期和寿命。大修期和寿命。 二、缸孔的技术要求：二、缸孔的技术要求： 1、配缸间隙公差、配缸间隙公差0.03 2、缸孔直径公差、缸孔直径公差0.045 3、缸孔圆柱度公差、缸孔圆柱度公差0.01 4、干缸套压入过盈量、干缸套压入过盈量0.0450.075 5、缸孔对主轴承孔的垂直度、缸孔对主轴承孔的垂直度0.05 缸体重点镗削工序讲评缸体重点镗削工序讲评 三、镶缸套与不镶缸套的优缺点：三、镶缸套与不镶缸套的优缺点： 镶缸套的缺点：镶缸套的缺点： 1、加工工序多、加工工序多 镗缸孔下止口镗缸孔下止口 缸孔分组缸孔分组 压缸套压缸套 半精镗、精镗缸套孔

25、半精镗、精镗缸套孔 2、 精度要求高精度要求高 3、容易出现质量问题、容易出现质量问题 分组不准确分组不准确 缸套压不到缸底缸套压不到缸底 珩磨拔出缸套珩磨拔出缸套 缸套下沉、烧缸垫缸套下沉、烧缸垫 缸体重点镗削工序讲评缸体重点镗削工序讲评 四、缸孔加工工艺四、缸孔加工工艺 1、加工工艺流程：、加工工艺流程： 毛坯孔（毛坯孔（100100）粗镗（粗镗（ 103.5-0.5） 半精镗半精镗（ 1050.2） 镗下止口镗下止口（ 107.2+0.5） 精镗精镗（ 108+0.045） 缸孔分组缸孔分组 压缸套压缸套第一次加工第一次加工缸缸套套孔孔缸孔倒角缸孔倒角二次二次精镗缸套精镗缸套珩珩 磨缸孔

26、磨缸孔 2、影响缸孔精度的加工因素：、影响缸孔精度的加工因素： 工艺顺序的影响工艺顺序的影响 A.各平面加工均移在一起，力图将大部分铸造表面切除，使缸体各平面加工均移在一起，力图将大部分铸造表面切除，使缸体 铸造应力得到释放，以免影响缸孔的加工精度。铸造应力得到释放，以免影响缸孔的加工精度。 B.各平面孔加工提到缸孔加工前，以免在缸孔周围孔的加工造成各平面孔加工提到缸孔加工前，以免在缸孔周围孔的加工造成 缸孔的变形。缸孔的变形。 C.受缸心距影响，缸孔精度要求高。受缸心距影响，缸孔精度要求高。 D.曲轴孔的刚性较缸孔好，因此先加工曲轴孔，再加工缸孔。曲轴孔的刚性较缸孔好，因此先加工曲轴孔，再加

27、工缸孔。 缸体重点镗削工序讲评缸体重点镗削工序讲评 定位精度的影响定位精度的影响 定位基准不准带来的工艺问题，主要表现在缸孔定位基准不准带来的工艺问题，主要表现在缸孔 底孔壁厚不均匀，镗削余量分配不均匀，最终导致底孔壁厚不均匀，镗削余量分配不均匀，最终导致 同时在珩磨条的压力下也出现不均匀的受力分布面，同时在珩磨条的压力下也出现不均匀的受力分布面， 难以达到圆柱度要求。难以达到圆柱度要求。 珩磨是一种低速磨削法，常用于内孔表面的光珩磨是一种低速磨削法，常用于内孔表面的光 整加工，由珩磨机主轴带动珩磨头作旋转和往复运整加工，由珩磨机主轴带动珩磨头作旋转和往复运 动，并通过其中的胀缩机构使油石伸出

28、向孔壁施加动，并通过其中的胀缩机构使油石伸出向孔壁施加 压力以做进给运动实行珩磨加工。压力以做进给运动实行珩磨加工。 缸体重点镗削工序讲评缸体重点镗削工序讲评 三、缸孔加工的工艺特点三、缸孔加工的工艺特点(280工序工序) 珩磨工艺介绍 珩磨工艺：珩磨工艺： 1、定义：珩磨是一种低速磨削法，常用于内孔表、定义：珩磨是一种低速磨削法，常用于内孔表 面的光整、精加工。面的光整、精加工。 2、珩磨的三种运动：主轴的旋转运动；主轴的往、珩磨的三种运动：主轴的旋转运动；主轴的往 复运动；珩磨头的径向进给运动。复运动；珩磨头的径向进给运动。 3、珩磨网纹的形成：珩磨头在每一往复行程内的、珩磨网纹的形成：珩磨头在每一往复行程内的 转速是一非整数，因而它在每一行程的起始位置转速是一非整数，因而它在每一行程的起始位置 都与上次错开一个角度，这就