安鵬

摘 要：隨著科學技術的發(fā)展，先進技術的應用，在很大程度上改變了工業(yè)生產(chǎn)，使得工業(yè)生產(chǎn)水平更高。就以發(fā)動機缸體加工來說，科學、合理的應用高速加工技術，可以針對發(fā)動機缸體的工藝特點及生產(chǎn)實際要求，合理進行發(fā)動機缸體高速加工，必然能夠提高發(fā)動機缸體

關鍵詞：高速加工技術；發(fā)動機；缸體加工；應用

發(fā)動機缸體作為發(fā)動機最重要組成部分之一，也是最復雜的零件。出于保證發(fā)動機良好性能的考慮，對發(fā)動機缸體加工的精密度、加工工藝提出了較高的要求。此種情況下，采用傳統(tǒng)加工方法來進行發(fā)動機缸體加工已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)要求。對此，應當注重引用高速加工技術，起采用超硬材料刀具及模具，并利用先進的制造設備予以生產(chǎn)加工，可以大大提高發(fā)動機缸體質量及精密性。所以，發(fā)動機缸體加工中科學的運用高速加工技術是非常有意義的。

1 基于高速加工技術進行發(fā)動機缸體加工的可行性分析

1.1 缸體高速加工效率分析

基于傳統(tǒng)常規(guī)切削理論，確定發(fā)動機缸體加工效率的公式為：

Vc=vfap

注：Vc表示為常規(guī)加工中的切削效率；v表示為切削速度；f表示為進給量；ap表示為切削深度。

給予高速加工技術來進行發(fā)動機缸體加工，缸體加工效率表示為：Vg=w/t

注：Vg表示為高速加工時的加工效率；w表示為切削過程總金屬除去量；t表示為切削總時間。

基于相關文獻了解到，單位時間內材料切削率Vg還可以表示為切削速度、進給量及切削深度的乘積，公式表示為：Vg=vgfgapg

比較以上公式，可以確定高速切削加工中，切削深度、吃刀量對加工效率的影響較大。的確，缸體加工中，切削深度、被吃刀量小，當在主軸高速旋轉的過程中，進給速度增大，那么單位時間金屬切削量增加，相應的加工效率也大大增加。所以，基于高速加工技術的發(fā)動機缸體加工中加工效率的優(yōu)勢，主要是因為主軸轉速及進給速度的提升。

1.2 缸體高速加工精度分析

為達到發(fā)動機缸體加工質量要求，需要保證切削加工機床具有較高精度、速度、剛度?；诟咚偌庸ぜ夹g來進行發(fā)動機缸體加工，不僅在機床方面滿足要求，還在銑削方面予以優(yōu)化[1]。

高速銑削時，其他切削刀的集中力是遠小于主切削刀的，在此筆者忽略刀具系統(tǒng)變形與主切削力相比?；诓牧狭W理論，刀具系統(tǒng)視為受集中力F下的一端固定一端自由的懸臂梁，那么在集中力F的作用下，刀具系統(tǒng)受力方向的變形量即為：yg=Fx2（3l-x）/（6EI）

注：E表示為刀桿材料的彈性模量；I表示為旋轉刀具的極慣性矩。

基于以上公式，可以計算出刀具的最大變形量，為ymax=Fl3/（3EI）

對以上公式進行分析，可以確定刀具狀態(tài)對缸體加工精度的影響較大。為了保證發(fā)動機缸體加工的精確度，一定要選擇剛度大的刀具系統(tǒng)，以便具體加工中，所產(chǎn)生的主切削力較小，刀具系統(tǒng)變形可能性降低，促使缸體加工尺寸精度得以提高。

1.3 缸體高速加工安全性分析

發(fā)動機缸體加工的過程中，轉速提高，那么切削加工的安全性將會有所下降。基于此點，在利用高速加工技術來進行發(fā)動機缸體加工的過程中，需要慎重考慮缸體高速加工安全性問題。出于安全加工的考慮，在具體進行發(fā)動機缸體高速加工中，①應當以CE標準，對加工機床的保護裝置和操作位置予以檢查，同時觀察操作位置是否具有極好視野并符合人機工程環(huán)境要求；②嚴格遵照安全標準設計要求來進行高速旋轉刀具的選擇，同時檢測刀具刀體強度是否符合要求，刀具刀體零件及刀片夾緊是否可靠；③對操作人員進行缸體高速加工安全操作培訓，促使操作人員具有較高的安全意識，并掌握缸體高速加工安全操作流程及相關注意事項；④測定極限轉速，對機床及切削過程進行檢測?？傊?，為了保證基于高速加工技術的發(fā)動機缸體加工，一定要做好方方面面的安全防范工作，將安全隱患降低最低[2]。

2 基于高速加工技術的發(fā)動機缸體加工工藝

2.1 缸體高速加工工藝基準的選擇

加工工藝基準的選擇是保證加工質量的關鍵，因發(fā)動機缸體結構復雜，在進行缸體高速加工的過程中，更要做好缸體高速加工工藝基準的選擇。

2.1.1 粗基準的選擇

粗基準選擇方面應當注意以下幾點：其一，綜合分析缸體高速加工中，孔加工量，合理調整加工工藝，保證孔的加工余量均勻。 其二，在裝入缸體零件的過程中，一定要保證零件與箱壁距離的控制。

2.1.2 精基準的選擇

在進行精基準選擇時，尤為注重考慮設計技術要求及裝夾準確、可靠、方便的問題。也就是基于“一面兩銷”為全線的統(tǒng)一基準，對定位銷孔的距離、基準面的平面度等方面予以控制。

2.1.3 工件的輸送

由于發(fā)動機缸體外形比較規(guī)則，具有較好的輸送基準，因此在進行工件輸送的過程中可以采用滾子輸送機直接輸送方式[3]。

2.2 缸體高速加工的主要工藝措施

2.2.1 孔和面的加工順序的確定

由于箱體類零件的加工都遵循先面后孔的原則，所以在進行缸體高速加工的過程中，應當對箱體的基準面先加工，在此基礎上對其他平面予以加工，之后進行相應孔的加工。

2.2.2 孔系加工方案的優(yōu)選

孔系加工效果在一定程度上會影響發(fā)動機缸體應用效果。為了提高缸體高速加工的精確度，選擇最佳的孔系加工方案是非常必要的，如此可以保證氣缸孔加工中粗鏜、半精鏜、精鏜和珩磨效果良好；深油孔加工中合理運用大流量冷卻系統(tǒng)，確保深油孔加工效果良好，凸輪軸孔加工時合理運用單面鏜孔和雙面鏜孔兩種工藝方案等[4]。

參考文獻：

[1]劉書鋒，聶建軍.整體PCBN刀具高速銑削發(fā)動機缸體缸蓋的應用[J].工具技術，2010，44（12）：60-63.

[2]劉殿有.剛柔結合的發(fā)動機缸體生產(chǎn)自動線設計[J].組合機床與自動化加工技術，2015（2）：148-150.

[3]王晶晶，李新梅.高速切削加工技術及其重要應用領域淺析[J].機床與液壓，2015，43（4）：177-180，94.

[4]吳鳳和，周文.高速加工技術在發(fā)動機缸體加工中的應用研究[J].中國機械工程，2010，17（18）：1975-1978.