发动机缸体高速加工工艺

发布时间：2017-04-12

　　采用超硬材料的模具和刀具，使用可高速运动的高自动化、高精度、高柔性制作设备，这篇加工技术论文为实现切削速度提升，达到材料加工精度、切除率及加工质量均提升的技术即高速切削技术，其诞生时间很短，但是具有诸多优势。文章主要介绍了高速切削技术中发动机缸体高速铣削工艺、发动机缸体高速镗孔工艺，旨在为我国的机械加工企业提供一些该方面的参考，帮助我国工业的进一步发展。《组合机床与自动化加工技术》本刊主要讨论新技术在生产工程领域内的实际应用，内容侧重大批量制造技术及成套技术装备的开发设计。本刊也多视角、全方位的报道制造系统、智能制造、网络化生产、计算机集成制造等大批量生产的工艺及装备技术领域，本刊报道的论文无论在深度、广度、及时性等方面都处于国内领先位置。

　　摘要：文章首先介绍了发动机缸体高速加工技术的概念及特点，进而分析目前在市场中使用较为广泛的发动机缸体高速铣削工艺和发动机缸体高速镗孔工艺两种发动机缸体高速加工技术。

　　关键词：发动机;缸体;高速加工;工艺设计;研究

　　工业是一个国家崛起的必要阶梯，而发动机这是整个工业领域中最为重要的一个部分。在发动机的机械制作中，如何实现低成本、高效率和高质量是每一家机械加工企业的永恒追求，因此探究发动机中缸体的加工工艺具有十分重大的现实意义。基于此，文章围绕发动机缸体高速加工工艺为中心，分三部分展开了细致的分析探讨，旨在提供一些发动机缸体高速加工工艺设计方面的理论参考，以下是具体内容。

　　1发动机缸体高速加工技术的概念及特点

　　(1)高速切削技术理论原理。高速切削技术是一项十分年轻的技术，其只有十几年的历史，但是是目前在机械加工领域十分先进的一种加工技术，也是在国际上得到广泛认可的四大先进技术之一，而且国外的先进国家中，已经在机械行业中得到了十分广泛的应用。现阶段由于各个国家的标准不同，及应用领域的不同，对高速切削技术并没有一个十分明显的定义，通常认为采用超硬材料的模具和刀具，使用可高速运动的高自动化、高精度、高柔性制作设备，进而实现切削速度提升，达到材料加工精度、切除率及加工质量均提升的技术即高速切削技术[1]。(2)高速加工技术的特点。高速切削技术属于一种高速推进，使用浅切深及高速切削速度的加工技术，其具备多个方面的优势。首先高速切削技术可实现较大程度上的加工时间和加工成本的降低，并且加工产生的切削力和热变形均较小;其次高速切削技术对切削材料的切除率极高，对于一些薄片零件，具有极佳的切削效果，在精度方面十分可观;再者因为切削速度极快，因此切削对材料表面的影响较小;最后高速切削技术的工艺流程十分简易，因此在生产中加工成本很低。虽然高速切削技术具备诸多优点，但是因为其诞生的时间较短，因此在应用中仍然存在着诸多不成熟之处。例如针对于不同的加工元件高速切削技术的应用都需要设置针对性的参数，但是往往没有可参考的参数，因此很多企业在使用高速切削技术时都难以找到最佳的使用参数，同样对于使用刀具也面临同样的问题;此外高速切削技术在实际应用中，还存在刀具材料、切削角度以及机床动态等方面的问题尚未完全解决，还需要在日后的使用中继续探讨出最佳的使用方案[2]。

　　2发动机缸体高速铣削工艺

　　对于发动机缸体的机械加工环节而言，如何在质量保障的前提下，实现生产效率的提升以及生产成本的降低是每一家企业都在思考的问题。在发动机缸体缸体的加工中，平面是最为常见的表面，也是加工量最多的面，而目前在发动机缸体平面加工中使用最为广泛的切削技术便是发动机缸体高速铣削工艺。(1)发动机缸体高速铣削工艺的特点。发动机缸体高速铣削工艺和一般常见的传统数控加工技术在工艺本质上并没有多大的区别，两者同样都在进给量、切削深度以及切削速度方面有诸多的参考点，同时也需要使用编制数控程序来进行切削作业。但是较之传统的切削作业，发动机缸体高速铣削工艺是在小切深、高切速、大进给的状态进行切削作业的，因此其对数控参数的要求很高，细微的失误都可能会导致加工平面的质量问题。但也正是发动机缸体高速铣削工艺这一特点使其和一般的加工工艺相比，在切削表面质量上更佳，同时切削力更小、切削热更少，具备切削效率高但成本低等诸多优势。(2)发动机缸体高速铣削工艺的要求。除了发动机缸体高速铣削工艺对精度、计算稳度的要求极高之外，其在使用中还有一些特殊的要求，主要集中在以下几点：首先发动机缸体高速铣削工艺在使用中不能和任何工装及工件发生碰撞;其次加工刀具在轨迹上必须保障绝对的平滑，以及十分均匀的切削深度;最后在发动机缸体高速铣削工艺使用中，其导致的设备振动必须控制在一定范围内。

　　3发动机缸体高速镗孔工艺

　　发动机缸体高速镗孔工艺是发动机缸体加工中孔加工的主要高速切削工艺，其主要适用于一些长径比较大的孔加工。目前在使用的工艺中调头镗孔是发动机缸体高速镗孔工艺使用最为常见的方式之一，也是未来的一个主要发展趋势[3]。(1)发动机缸体高速调头镗孔工艺的特点。高速调头镗孔工艺其在加工中刀具是从零件的两端分别镗进的一种长孔加工技术，从本质上观察，该技术减少了一次进刀的长度，因此在操作流程上无疑实现很大的简化，减少了一些传统镗孔作业镗长孔所需要的一些特殊措施，高速调头镗孔工艺又可以划分为工件自身回转180度、工作台不动和工作台自身转动180度、工件自身不动两种。其在使用中具有将镗长孔变为镗短孔的特点，在加工效率上实现了很大的提升，同时在使用费用上有做到了很大的节省。(2)发动机缸体高速调头镗孔工艺的优势。高速调头镗孔工艺的优势主要几种在三个方面，其一为在镗孔中镗杆较短，因此在切削速度上有所提升;其二为因为镗轴伸长较短，因此在精度方面更有保障;其三为切削设备占用空间较小，因此工作人员的工作活动空间更大，工作更为直观、安全。