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发动机缸体
发动机缸体是发动机零件中结构较为复杂的箱体零件,其精度要求高,加工工艺复杂,且加工质量的好坏直接影响发动机整机性能,因此,它成为各发动机生产厂家所关注的重点零件之一。

发动机缸体是发动机的基础零件和骨架,同时又是发动机总装配时的基准零
件。缸体的作用是支承和保证活塞、连杆、曲轴等运动部件工作时的准确位置;保证发动机的换气、冷却和润滑;提供各种辅助系统、部件及发动机的安装。
工艺特点
缸体为一整体铸造结构,其上部有4个缸套安装孔;缸体的水平隔板将缸体分成上下两部分;缸体的前端面从前到后排列有三个同轴线的凸轮轴安装孔和惰轮轴孔。
缸体的工艺特点是:结构、形状复杂;加工的平面、孔多;壁厚不均,刚度低;加工精度要求高,属于典型的箱体类加工零件。缸体的主要加工表面有顶面、主轴承座侧面、缸孔、主轴承孔及凸轮轴孔等,它们的加工精度将直接影响发动机的装配精度和工作性能,主要依靠设备精度、工夹具的可靠性和加工工艺的合理性来保证。

工艺方案是工艺准备工作的总纲,是工艺规程设计和关键工艺装备设计的指导文件。正确的工艺方案设计,有助于系统地运用新的科学技术成果和先进的生产经验,保证产品质量,改善劳动条件,提高工艺技术和工艺管理水平。
工艺方案设计的原则
设计工艺方案应在保证产品质量的同时,充分考虑生产周期、成本和环境保护;根据本企业能力,积极采用国内外先进的工艺技术和装备,不断提高企业工艺水平。
发动机缸体机械加工工艺设计应遵循以下基本原则:
(1) 加工设备选型原则加工设备选型采用刚柔结合的原则,加工设各以卧式加工中心为主,少量工序采用立式加工中心,关键工序一曲轴孔、缸孔、平衡轴孔加工采用高精度高速卧式加工中心,非关键工艺一上下前后四个平面的粗铣采用高效并有一定调整范围的专用机床加工;
(2) 集中工序原则关键工序一机体缸孔、曲轴孔、平衡轴孔的精加工及缸盖结合面的精铣,采用集中在一道工序一次装夹完成全部加工内容的方案,以确保产品精度满足缸体关键品质的工艺能力和有关技术要求;
(3) 全部夹具均采用液压夹具,夹紧元件、液压泵及液压控制元件采用德国或美国产优质可靠元器件;
(4) 整线全部采用湿式加工,采用单机独立排屑,高精度关键加工工序的卧式加工中心采用恒温冷却并加装高精度高压双回路带旁通精过滤系统,加工中心全部带有高压内冷。
根据汽车发动机缸体的工艺特点和生产任务要求,发动机缸体机械加工自动生产线由卧式加工中心CWK500和CWK500D加工中心、专用铣/镗床、立式加工中心matec-30L等设备组成。
(1) 顶底面及瓦盖止口面粗铣组合机床本机床为双面卧式专用铣床,采用移动工作台带动工件,机床采用进口西门子S7-200PLC系统控制,机床设独立电控柜,切削过程自动化完成,有自动和调整两种状态;
(2) 高速卧式加工中心CWK500该加工中心可实现最大流量的湿加工,但由于设备自动排屑处理系统是通过位于托盘下的内置宽式排屑器而完成,该加工中心可以进行干加工;机床主轴转速6000r/min,快速进给速度38m/min;
(3) 前后端面粗铣组合机床机床采用液压传动;控制系统采用进口西门子S7-200PLC系统控制,机床具有一定的柔性;
(4) 专用机床TXK1500 本机床由立式加工中心改造而成型,具备立式加工中心的特点及性能,该机床具有高强度、高耐磨度、高稳定性、高精度、高配置等优点;
(5) 高速立式加工中心matec-30L该加工中心主轴最高转速9000r/min。控制系统采用西门子公司SINUMERIK840D控制系统;
(6) 高速卧式加工中心CWK500D主轴最高转速15000r/min。
工艺方案设计的依据
影响发动机缸体零件的工艺方案设计因素是多方面的。具体地说,可以从以下几个方面理解。
(1) 产品对象、产品图样和有关技术文件根据发动机缸体的复杂程度、精度要求等采取相应的工艺措施。生产对象为四缸汽车发动机缸体;
(2) 产品的生产纲领、生产性质和生产类型该发动机缸体年生产纲领为40000万件;
(3) 工作制度设备年有效工作日为320天,平均设备负荷率为80%,两班制,16小时/天。

发动机缸体结构复杂,精度要求高,尺寸较大,是薄壁零件,有若干精度要求较高的平面和孔。发动机缸体机械加工的工艺特点是:主要是平面和孔的加工,加工平面一般采用刨、铣削等方法加工,加工孔主要采用镗削,加工小孔多用钻削。由于缸体结构复杂,因此如何保证各表面的相互位置精度是加工中的一个重要问题。
毛坯的选择
发动机缸体采用的材料一般