发动机缸盖机加工工艺

发动机缸盖 Cylinder Head 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 481A缸盖 柴油机 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 ? N090 G0 X-117 Y-4 ; #5H3 ? N100 G0 Y204 ; #5H4 这里，表示是VIEW SIDE 5. 前端面的两个螺纹孔。 在程序段后 面加注释， 易于程序理 解 缸盖产品图纸的识别（续2） 视图和孔的编号视图和孔的编号视图和孔的编号视图和孔的编号 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 合格 粗加工 中间清洗 试漏 合格 装配 精加工 最终清洗 压装试漏 目视检查 打号下线 剔除剔除 NN 合格 剔除 N YY Y 合格 剔除 N Y 481缸盖平面布置图 毛坯毛坯毛坯毛坯成品成品成品成品 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。 OP10OP30OP40 OP100OP130 481缸盖OP10 工件前端面向下工件前端面向下工件前端面向下工件前端面向下，排气面在内上排气面在内上排气面在内上排气面在内上 料料料料。 利用利用利用利用A,B,C三三三三个粗基准定位个粗基准定位个粗基准定位个粗基准定位 主要工艺内容主要工艺内容主要工艺内容主要工艺内容： ? 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。 481缸盖OP30 主要工艺内容主要工艺内容主要工艺内容主要工艺内容： ? 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。 工件前端面向右工件前端面向右工件前端面向右工件前端面向右，排气面基准定位排气面基准定位排气面基准定位排气面基准定位 一面两销一面两销一面两销一面两销 481缸盖OP40 ? 主要工艺内容主要工艺内容主要工艺内容主要工艺内容： ? 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； 工件前端面向下工件前端面向下工件前端面向下工件前端面向下，排气面基准定位排气面基准定位排气面基准定位排气面基准定位 一面两销一面两销一面两销一面两销 481缸盖OP60中间清洗 主要工艺内容主要工艺内容主要工艺内容主要工艺内容： ? 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。 工件底面螺栓孔定位工件底面螺栓孔定位工件底面螺栓孔定位工件底面螺栓孔定位 481缸盖OP70中间试漏 主要工艺内容主要工艺内容主要工艺内容主要工艺内容： 测试项目：缸盖油道和水套 工艺要求： ? 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 工件底面螺栓孔定位工件底面螺栓孔定位工件底面螺栓孔定位工件底面螺栓孔定位 预充气充气平衡测量 481缸盖OP80导管阀座压装 主要工艺内容主要工艺内容主要工艺内容主要工艺内容： 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160.3mm 481采用的是数控自动压装采用的是数控自动压装采用的是数控自动压装采用的是数控自动压装，压装角度和位置由伺服电压装角度和位置由伺服电压装角度和位置由伺服电压装角度和位置由伺服电 机控制机控制机控制机控制，柔性较强柔性较强柔性较强柔性较强。但导管座圈输送系统不是柔性的但导管座圈输送系统不是柔性的但导管座圈输送系统不是柔性的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设备采用了压力行程监控保压装质量设备采用了压力行程监控保压装质量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 主要工艺内容主要工艺内容主要工艺内容主要工艺内容： ? 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工件底面螺栓孔定位工件底面螺栓孔定位工件底面螺栓孔定位 481缸盖OP100 主要工艺内容主要工艺内容主要工艺内容主要工艺内容： 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。 工件前端面向下工件前端面向下工件前端面向下工件前端面向下，排气面基准定位排气面基准定位排气面基准定位排气面基准定位 一面两销一面两销一面两销一面两销（和和和和OP40姿态相同姿态相同姿态相同姿态相同） 481缸盖OP130 主要工艺内容主要工艺内容主要工艺内容主要工艺内容： 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。 工件前端面向左工件前端面向左工件前端面向左工件前端面向左，排气面基准定位排气面基准定位排气面基准定位排气面基准定位 一面两销一面两销一面两销一面两销 481缸盖OP150最终清洗 主要工艺内容主要工艺内容主要工艺内容主要工艺内容： ? 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 工件底面螺栓孔定位工件底面螺栓孔定位工件底面螺栓孔定位工件底面螺栓孔定位 481缸盖OP160 主要工艺内容主要工艺内容主要工艺内容主要工艺内容： ? 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）。 工件底面螺栓孔定位工件底面螺栓孔定位工件底面螺栓孔定位工件底面螺栓孔定位 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SIMENS 840D ，FANUC 18i/31i 另外还有MAZAK ，OKUMA的数控系统使用 SIEMENS OP012界面界面界面界面FANUC 31i界面界面界面界面 FANUC 16i界面界面界面界面 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 : CHERY AUTOMOBILE ;# Project : CYLINDER HEAD ;# Operation : OP.130 ;# Palette : Pal.1 ;# Workpiece : ;# Machine-Type : nbh 95 ;# Control System : Sinumerik 840D ;# Prog.-Version : 02 ;# Date : 06.02.04 / Offterdinger ;# ;# Modification :WZP25 ;# Date / Name :25.03.04 T.O. ;# 程序程序程序程序 开头注开头注开头注开头注 释释释释 数控程序_4 N060 $P_UIFR1=CTRANS(X, R200, Y,R201, Z, R202, B,0) ;G54,B0 N065 $P_UIFR2=CTRANS(X,-R202, Y,R201, Z, R200, B,0) ;G55,B90 N070 $P_UIFR3=CTRANS(X, R202, Y,R201, Z,-R200, B,0) ;G56,B270 N075 $P_UIFR4=CTRANS(X, R206, Y,R201, Z, R207+149.04, B,0);G57,B295 I N080 $P_UIFR5=CTRANS(X, R208, Y,R201, Z, R209+68.92, B,0);G505,B248 E 定义用户坐标系定义用户坐标系定义用户坐标系定义用户坐标系 数控程序_5 主程序调主程序调主程序调主程序调 用子程序用子程序用子程序用子程序 子程序名带子程序名带子程序名带子程序名带 有刀具号有刀具号有刀具号有刀具号 N360 BA1: N370 H97=10000;NEW PIECE N380 OP130_4260_01 N390 STOPRE N400 WORK_STEP(2) ; N410 BA2: N420 OP130_1156_01 N430 STOPRE N440 WORK_STEP(3) ; N450 BA3: N460 OP130_1253_01 N470 STOPRE N480 WORK_STEP(4) 数控程序_6 和图纸对应和图纸对应和图纸对应和图纸对应 的孔号的孔号的孔号的孔号 N5 TC (7151,B,0) ; N10 PREPARE (2553) N50 G0 X108 Y4 ; #4H5 N60 L841 N110 MCALL L841 N120 G0 X62 Y-15 ; #41H9 N130 G0 X3.7 Y-46 ; #41H8 N140 G0 X62 Y-112.5 ; #41H7 N150 G0 X3.7 Y-139 ; #41H6 N190 G0 X3.7 Y-325 ; #41H2 N200 STOPRE N210 R190=300 N220 G0 X62 Y-358.5 ; #41H1 N230 MCALL 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