发动机气缸盖生产加工工艺(35页).doc

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

柴油机
481A缸盖

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

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
试漏 压装试漏

N 合格
N 合格
N 合格

Y Y Y

剔除 粗加工
剔除 装配
剔除 目视检查

中间清洗
精加工
N 合格

最终清洗
Y

剔除 打号下线

481缸盖平面布置图

成品 毛坯

OP130
OP100

OP40

OP30

OP10

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。

481缸盖OP10

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。

工件前端面向下，排气面在内上 料。
利用A,B,C三个粗基准定位

481缸盖OP30

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，排气面基准定位

481缸盖OP40

* 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，排气面基准定位

481缸盖OP60中间清洗

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。

481缸盖OP70中间试漏

主要工艺内容：
测试项目：缸盖油道和水套

工艺要求：
预充气 充气 平衡 测量

* 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

481缸盖OP80导管阀座压装

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16±0.3mm

481采用的是数控自动压装，压装角度和位置由伺服电 机控制，柔性较强。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

481缸盖OP90凸轮轴承盖装配

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

481缸盖OP100

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，排气面基准定位 一面两销（和OP40姿态相同）

481缸盖OP130

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，排气面基准定位
一面两销

481缸盖OP150最终清洗

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

481缸盖OP160

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）。

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

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 开头注 释

数控程序_4

N060 $P_UIFR[1]=CTRANS(X, R200, Y,R201, Z, R202, B,0) ;G54,B0
N065 $P_UIFR[2]=CTRANS(X,-R202, Y,R201, Z, R200, B,0) ;G55,B90
N070 $P_UIFR[3]=CTRANS(X, R202, Y,R201, Z,-R200, B,0) ;G56,B270
N075 $P_UIFR[4]=CTRANS(X, R206, Y,R201, Z, R207+149.04, B,0);G57,B295 I N080 $P_UIFR[5]=CTRANS(X, R208, Y,R201, Z, R209+68.92, B,0);G505,B248 E

定义用户坐标系

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)
…

主程序调 用子程序

子程序名带 有刀具号

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
…


和图纸对应 的孔号

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，但切屑速度与刀具耐用度的关 系比较密切。随着v的增大，刀具耐用度急剧下降，因此，一般是根据刀具商 提供的切屑速度计算出主轴转速S。 进给通常根据机床刚性，给出每齿进给 量，根据齿数和转速计算出F。例如硬质合金面铣刀加工铝合金缸盖时，每齿 进给为0.15-0.2，PCD精铣时为0.1-0.15。
* 给定切屑参数以后，要根据加工的实际情况及刀具寿命进行优化。

切屑参数（续）

* 切屑参数需要根据现场的工件材料及机床性能，长期实践积累，也
可以参考现有生产线的加工工艺参数。
* 另外，要多了解新型的刀具信息，了解新的切屑工艺。

* 充分掌握现场的加工工艺，在新生产线规划时，才能够有效审查供应
商提供的工艺方案，做到心中有底。才能有效预见风险。

结束

发动机机加工生产线规划是一项系统性很强的 工作，同时也是一门基于经验的学问。因此充 分掌握现有的生产线的工艺技术，对以后的规 划工作会有很大的帮助。