采用国内专机精铣缸盖火力面的可行性探讨

1、采用国内专专机精铣铣缸盖火火力面的的可行性性探讨就目前的现现状而言言，采用用国内精精铣专机机加工缸缸盖火力力面并不不存在技技术上的的难题，关关键在于于机床的的制造精精度。在在此，本本文结合合具体实实例，对对采用国国内专机机精铣缸缸盖火力力面的可可行性进进行了探探讨。 柴油机机缸盖火火力面的的加工面面积大，对对平面度度、表面面粗糙度度等要求求较高，是是保证柴柴油发动动机工作作性能的的一个重重点。如如果平面面度及表表面粗糙糙度得不不到保证证，则很很难实现现气缸垫垫的可靠靠密封，就就有可能能导致出出现发动动机总成成在火力力面处渗渗水、渗渗油，甚甚至出现现油水混混合的问问题。如如果由于于结合面面的加工

2、工精度造造成油水水混合，在在实际操操作中是是很难查查找其真真正原因因的。 目前，国国内柴油油机缸盖盖火力面面的加工工方法主主要有以以下几种种： 采用用机床价价格高，设设备维护护费用高高。由于于磨床的的加工深深度小，还还需要增增加结合合面的半半精加工工，以保保证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产线中中。 采用用进口加加工过程程中，会会产生影影响表面面质量的的拖刀网网纹。但但其加工工效率高高，一台台设备除除精铣平平面外还还可以完完成钻、镗镗、铰孔孔的加工工。一般般只用在在单班年年产量小小于5 万台的的生产线线上。 采采用国外外专用其其特点是是生产效效率

3、高、精精度稳定定性好，可可以很好好地保证证加工质质量。但但进口专专机价格格昂贵，一一般用在在大批量量生产的的刚性生生产线上上。 采用用国内精精铣专机机 对于于用户来来说，此此方法不不失为一一种经济济有效的的选择。但但由于存存在一定定的风险险，目前前国内很很少采用用。 图图纸的精精度要求求及工艺艺参数的的安排 图纸的的精度要要求如图图1所示示。 此次，采用用国内专专机加工工的产品品信息及及主要的的工艺参参数确定定方案如如下： 缸缸盖火力力面面积积：4662mmm1669mmm 此缸缸盖火力力面上需需要加工工的面积积约占整整个平面面的800%，机机床的切切削阻力力大，要要求机床床具有很很好的刚刚性

4、和较较高的主主轴功率率。 表面面粗糙度度要求：Ra11.6 此粗糙糙度要求求较高，采采用精铣铣专机要要相当于于一般磨磨床的加加工精度度要求。由由于采用用国内专专机加工工存在着着一定的的风险，为为确保机机床能长长期稳定定可靠的的运转，工工艺要求求提高工工艺的保保证能力力，要求求设备加加工的表表面粗糙糙度能够够达到RRa1.0。 平平面度要要求：00.033mm 平面度度的加工工受定位位基准的的影响。分分析此工工件的结结构，定定位需采采用顶面面的一面面两销。因因此，顶顶面的平平面度对对加工后后火力面面的平面面度有着着一定的的影响，故故对平面面度的要要求按照照图纸的的考求确确定为00.033mm。

5、工工件高度度要求：920.005mmm 确定加加工余量量：0.500.1mmm 由由于缸盖盖火力面面为平面面精铣，余余量过大大，切削削过程中中易产生生轻微振振动，会会影响加加工的表表面精度度；余量量过小，则则对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还将将受此平平面上道道工序的的加工平平面度的的影响，故故加工余余量确定定为0.500.1mmm。 机床的的保证措措施 1. 为保证证加工后后的表面面没有拖拖刀网纹纹，机床床主轴与与工作台台的垂直直方向应应成一个个微小的的角度，1100 范围内内倾斜00.033mm。如如图2所所示，当当刀盘前前端切削削刃切削削

6、工件时时，刀盘盘后端的的刀片切切削刃与与工件存存在约00.099mm的的间隙，故故后端刀刀片不参参与切削削，保证证了加工工后的表表面不存存在拖刀刀网纹。 2. 由于采采用主轴轴倾斜，加加工后的的表面形形状会从从端面看看存在两两边高、中中间凹的的椭圆弧弧形状，影影响加工工后表面面的平面面度。减减小椭圆圆弧的途途径有两两种，其其一，尽尽可能减减小主轴轴的倾斜斜角度，使使主轴与与加工表表面尽可可能垂直直；其二二，采用用直径较较大的刀刀盘。此此次，我我们采用用直径为为3155mm的的精盘，以以确保工工件的平平面度。 3. 主轴倾倾斜对平平面度的的影响分分析 图图3为从从主轴方方向上看看到的切切削示意意

7、图。由由图3可可知，影影响加工工平面度度的关键键指标是是24.59这这个尺寸寸。影响响该尺寸寸大小的的3个变变量分别别是：刀刀盘的直直径、刀刀盘中心心与工件件中心线线的偏差差、主轴轴的倾斜斜角度。 在加工工过程中中应尽可可能地使使刀盘中中心与工工件中心心重合。下下面就刀刀盘中心心与工件件中心重重合的状状态下，刀刀盘直径径与主轴轴倾斜角角度对工工件平面面度的影影响进行行分析。 图4为为从垂直直于主轴轴和切削削进给方方向的加加工示意意图，其其中244.599的尺寸寸与图33中的尺尺寸为同同一尺寸寸，即刀刀盘参与与切削的的部分。 由图4可知知，C = D 平面面度偏差差=244.599siinD =

8、24.59tgDD=244. 559ttgC =244.599 AAB 当主轴轴中心和和工件中中心重合合时，主主轴倾斜斜加工平平面的平平面度影影响为00.00074mmm，而而实际安安装的误误差为对对平面度度的影响响小于00.011mm。主主轴倾斜斜可满足足加工后后平面度度的要求求，且还还有一定定的余量量。 44. 机机床精度度及结构构要求 图5 采用用龙门式式结构的的机床 机床采采用龙门门式结构构（如图图5所示示）：机机床应具具有很好好的刚性性，以保保证加工工的稳定定性。 采采用高精精度级铣铣削头主主轴轴承承采用德德国进口口FAGG高精度度级轴承承，以提提高主轴轴的精度度，保证证机床较较小的

9、端端向跳动动和径向向跳动量量。 高精精度铣削削工作台台：确保保平稳的的切削进进给。 采采用通过过式结构构、固定定式铣头头：避免免让刀，确确保工件件高度尺尺寸精度度的要求求。 采用用液压：采用自自动夹紧紧方式，手手工上下下料，保保证工件件的可靠靠装夹，减减少人为为因素对对加工精精度的影影响。 的选择择 刀具具的选择择也是成成功的一一个关键键因素。为为了保证证加工表表面的精精度，建建议采用用德国进进口高精精度密齿齿精铣刀刀盘（如如图7所所示）。此此刀盘刀刀片不可可调整，刀刀片可承承受较大大的切削削力，且且刀盘的的制造精精度很高高。刀盘盘所采用用的刀片片均是硬硬质合金金修光刃刃刀片，共共有400个。

10、刀刀片未曾曾进行涂涂层处理理，具有有锋利的的切削刃刃，可减减小切削削阻力。 图7 德国国进口的的高精度度密齿精精铣刀盘盘加工调试情情况 设设备安装装调试完完毕后，在在连续加加工的一一批工件件中进行行随机抽抽取检查查，具体体检验结结果如下下： 11. 992 0.005 尺尺寸精度度保证状状况 随随机抽取取5 个个工件进进行检查查，每个个工件测测量3个个数值。由由检测结结果可知知，加工工工件的的高度尺尺寸变化化范围在在0.003mmm 之内内，高度度尺寸得得到很好好的保证证。由此此可见，采采用固定定式铣头头对保证证加工工工件的尺尺寸精度度具有很很好的工工艺保证证能力。 2. 加工平平面度状状况

11、对对连续加加工的110个工工件进行行分析。测测量结果果为，加加工平面面度均小小于0.0222mm，最最小值为为0.001mmm。工件件定位面面的平面面度状况况和装夹夹的可靠靠性对加加工的平平面度均均有一定定的影响响，使得得平面度度在一定定范围内内波动，但但此机床床对加工工平面的的平面度度也具有有很好的的保证能能力。 3. 加工表表面粗糙糙度检查查 切削削深度为为0.55mm，线线速度VVc范围围为11101160mm/miin，进进给量FF范围为为0.110.4mmm/Z。针针对在此此范围内内加工的的工件进进行抽样样检查。其其表面粗粗糙度RRamaax=11.2，不不能满足足设计要要求。针针对

12、切削削参数进进行调整整，刀片片跳动进进行调整整加工的的表面粗粗糙度仍仍没有好好转。 4. 表面粗粗糙度在在切削深深度为00.5mmm时不不能满足足设计要要求的原原因分析析 加工工过程中中采用的的刀盘为为密齿刀刀盘，而而且每个个刀片在在切削时时有两个个刃口同同时参与与切削：一个是是切削刃刃，此切切削刃为为正前角角，切削削阻力小小；另一一个刃口口为修光光刃（如如图7所所示），此此刃口为为负前角角。由于于刀具很很大，切切削时工工件的反反作用力力大，导导致切削削阻力、切切削功率率也很大大，易造造成刀盘盘震动，因因此对机机床主轴轴的刚性性要求很很高。 而刀盘盘与机床床主轴的的连接是是通过刀刀盘内侧侧的四

13、个个连接螺螺栓孔连连接的，以以致刀盘盘连接的的刚性差差。实践践表明，可可改为外外侧4个个螺栓孔孔连接，或或同时使使用内侧侧和外侧侧共8个个连接螺螺栓连接接，以保保证连接接的可靠靠性。 此机床床主轴的的调整机机构采用用的是传传统的螺螺纹锁死死的连接接形式，其其特点是是机构调调整方便便。但对对于精加加工机床床而言，其其主轴相相对床身身的稳定定性要差差。当切切削力较较大时，易易产生振振动，影影响加工工精度。建建议此机机床主轴轴的连接接宜采用用国外专专机抱死死式连接接结构，这这样有利利于提高高机床整整体系统统的刚性性，保证证加工的的稳定性性。 另另外，可可以采用用伺服电电机主轴轴驱动装装置，提提高主轴

14、轴旋转的的稳定性性；采用用液压滑滑台或伺伺服工作作台，以以提高进进给的稳稳定性，从从而提高高对加工工精度的的进一步步保证能能力。 5. 表面粗粗糙度的的最终解解决方案案 切削深深度调整整到0.3mmm； 采用用一半切切削刃进进行切削削加工，即即20 个刀片片进行切切削； 切切削速度度Vc=1100m/mmin，进进给量FF=0.4mmm/Z； 刀盘跳跳动调到到0.0008mmm 以以内。 在此条条件下，加加工的表表面粗糙糙度抽样样检查结结果显示示满足设设计要求求。 结结语 目目前，此此机床已已进入小小批量生生产阶段段。在国国内专机机的使用用过程中中，我们们还存在在对保证证表面粗粗糙度缺缺少经验验，对国国外先进进刀具的的使用条条件理解解不够充充分等问问题。但但实践表表明，采采用国内内专机进进行平面面精铣可可以很好好地保证证加工平平面的平平面度和和高度的的公差要要求。就就目前的的现状而而言，采采用国内内精铣专专机加工工缸盖火火力面并并不存在在技术上上