（安徽江淮汽车集团股份有限公司 安徽 合肥 230000）
摘要：本文主要针对汽车发动机缸盖机加工线工艺设计进行分析，思考了汽车发动机缸盖机加工线工艺设计的具体的方法，明确了汽车发动机缸盖机加工线工艺设计的应用要求，以及如何进行有效应用，提出了具体的方法，可供参考。
关键词：汽车发动机缸盖机，加工线，工艺设计，应用
前言
在汽车发动机缸盖机加工线工艺设计的过程中，要把握好设计的具体的思路，同时，要明确汽车发动机缸盖机加工线工艺设计的方法，做好应用的各类工作，才能够提高汽车发动机缸盖机加工线工艺设计工作。
1、发动机缸盖的结构特征
要提高发动机缸盖机加工艺的精度，保障发动机缸盖的加工质量，就必须对发动机缸盖的结构特征进行一定的了解。发动机缸盖具有以下几个结构特征：首先，气缸盖对于刚度和强度有着较高的要求，才能在气体的热应力和压力的作用下正常工作，保障气缸盖不会受到气体热应力和压力的损坏。其次，气缸盖一般为六面体状，属于一种多孔薄壁件。气缸的6个外形面可以分为缸体结合面和其他面，其中最重要的是缸体结合面，缸体结合面指的是与缸体进行结合的面，上面具有燃烧室。发动机中最重要的性能参数――压缩比指的是燃烧室的容积和气缸之间的比值。可燃混合气体在气缸中被压缩，然后在燃烧室内被点火和燃烧。要求燃烧室具有一定的容积，否则会造成可燃混合气体的燃爆。如果容积过大又会影响发动机的功率。缸体结合面的位置精度具有较高的要求，对于密封有着较高的要求。
2、输送系统的构成以及滚道的种类
电气系统主要由四个部分组成，分别是电气柜、空中走线、滚道上走线以及人机界面，在对滚道的所有运动过程是由程序来进行相关的控制且指令互锁。为了让各个加工线对于工件姿态的不同要求能够得到满足，需要的滚道输送形式也是各有不同的，主要有以下几种：
2.1积放式直线机动滚道
积放滚道的特点是工件在滚道上停止的时候，跟工件接触的辊子也会同时停止转动，这样就能够防止工件被划伤。直线滚道上设有分隔料器，能够让工件的单独进入下一工序得到保证，光电开关被设置在分隔料器的前端，当工件脱离了这个开关之后分隔料器就会更换动作，满料开关被设置在滚道的末端，作用是对下段滚道的不再上料进行通知，工件放错装置被安装在每段连续的滚道上面，这样就能够避免将工件上反的情况出现。
2.2区域式直线机动滚道
区域式直线机动滚道的接近开关和挡料器被设置在滚道上，当工件的输送到位之后，开关就会发令，让减速机的运转停止，挡料器将挡料伸出，从而停止工件的输送，等进入到下一个工序的要料时，缩回挡料器，重新启动减速机，滚道的输送工件工作继续进行。
2.30到90度水平转台机动滚道
0到90度转台能够让工件进行水平90度的旋转，为了防止突然断电的时候工件卡在直滚道和转盘中间的情况，会有齐缝开关被设置在转台的两端。转台是按照以下的流程工作的：占位光电开关显示料空的时候会通知上段滚道上料，然后接近开关就会发令，挡料器就会让挡料伸出，转台输送减速机就会停止转动，然后就会启动旋转减速机，在旋转了90度之后，停止旋转减速机的运作，启动输送减速机，将工件输送到下段滚道上。
3、发动机缸盖的加工工艺
3.1 缸盖材料简述
发动机缸盖材料一般为铝合金、灰铸铁、蠕墨铸件。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆汽油发动机一般采用铝合金，柴油机一般采用灰铸铁或蠕墨铸铁，部分小型柴油发动机或对重量有较高要求的柴油机也采用铝合金缸盖材料。随着发动机排放的不断提升以及对强度要求越来越高，柴油发动机总成在四气门缸盖中很容易出现气门间的裂纹。因此，需要从缸盖产品结构布置、铸造毛坯浇注工艺、机加工加工工艺、新材料应用等方面进行研究。蠕墨铸铁的应用，就是解决以上致命可靠性的手段/方法之一。对三种不同材质的缸盖，需采用不同的刀具种类及切削参数，且铝合金加工效率最高，蠕墨铸铁加工效率最低。假如刀具及切削参数选择不当，蠕墨铸铁加工效率要比灰铸铁加工效率降低30%以上。
3.2 生产线工艺与设备概述
在近代机加工工艺中，铝合金缸盖生产线一般采用加工中心组成的柔性制造系统，且设备主轴大部分采用电主轴，主轴转速超过7000转以上。灰铸铁或蠕墨铸铁缸盖生产线一般有3种设备布置状态。（1）专用设备生产线，适用于大批量生产定型缸盖。在整个产品的生命周期内，要求此类产品更改少。这种生产线效率较高，刀具等运行成本低，但假如产品有设计变更，则需要对生产线设备进行比较麻烦的改造，改造的成本及工作量大。（2）加工中心+专用设备生产线，适用于在产品的全生命周期，不断有产品小更改的产品，是柔性与刚性的有机结合。（3）全由加工中心组成的柔性生产线，适用于产量较低或未定型的发动机产品生产。该生产线刀具等运行成本较高。加工灰铸铁或蠕墨铸铁的加工中心一般选用机械主轴。
针对缸盖柔性加工生产线，顶底面的加工可以选用立式加工中心完成，四侧面孔加工可以选用卧式加工中心完成。但对比卧式加工中心，立式加工中心的性价比更容易让用户接受。因此，多应用一次多件装夹以及在立式加工中心中置备第四回转轴的方式。事实上，在缸盖加工中，大量应用立式加工中心的配置也是投资成本更具优势的方案。
在生产线的总体布置中，比较常用的集中工序单元是“一”或“U”型布线。此外，作为高水平的工艺方案设计人员，必须严谨认真地考虑物流最短/最快、作业人员的人体工程学最优、线节拍平衡、投资与产出综合成本等。
3.3 铝合金缸盖加工工艺的难点
3.3.1 缸盖挺杆孔、气门导管底孔加工
气门导管底孔尺寸精度要求较高，加工时一定要注意其加工精度的稳定控制。气门导管底孔尺寸精度假如控制不稳定，将严重影响气门导管与缸盖的紧配合度，从而影响发动机的可靠性。因此，加工过程中一定要考虑精度的要求，以避免不必要的误差出现。
3.3.2 缸盖凸轮轴孔的加工
作为缸盖的最长孔，缸盖的凸轮轴孔如果运用分段或调头加工的方式，虽然对机床设备及刀具相对简单，一般也能基本保障凸轮的轴孔加工精度，但是不能满足凸轮轴孔与同轴度的加工要求。因而，加工时应尽量满足一次成型的要求。对于长杆件而言，有效清除有关刀杆自身的重力是机械加工中一项很重要的难题。实际应用中，需要采用带有镗模架的自动专机生产线或者运用刀具的自导向，清除刀杆对整体加工的重力影响因素。
3.3.2 缸盖加工过程中的毛刺
铝合金材料的缸盖加工材料是塑性材料，所以在整体加工中毛刺的产生不可避免。对于这些毛刺，加工中除了要选择比较合适的参数外，更要提高工件材料的各类硬度。为了弱化加工过程中产生的各类毛刺，要经常运用去除毛刺的方式，如尼龙刷去毛刺、高压水去毛刺等。但是，这些操作存在一定的危险性,所以加工过程中一定要确保人身的安全。
4、结束语
综上所述，汽车发动机缸盖机加工线工艺设计的环节很多，对于汽车发动机缸盖机加工线工艺设计的每一个环节，都要认真考虑，做好设计工作，提高设计质量，才能够保证汽车发动机缸盖机加工线工艺设计的应用效果。
参考文献：
[1]张明兴.缸体缸盖结合面平面度超差问题的解决[J].汽车工艺与材料.2017（05）：12
[2]王泾.关于发动机缸体缸盖加工线输送系统的设计[J].科技致富向导.2017（11）.59
[3]孙宏根.NSE发动机项目工艺规划设计创新技术研究[J].轻型汽车技术，2018，（Z3）：12-32.
[4]刘立波.发动机柔性制造策略及工艺探索[J].制造技术与机床，2017，（2）：23-56.
作者简介：李文（1991.07-），男，主要从事机械加工方面的工作。
论文作者:李文
论文发表刊物:《科技研究》2018年8期
论文发表时间:2018/10/23
标签：加工论文; 工件论文; 工艺论文; 发动机论文; 料器论文; 生产线论文; 缸体论文; 《科技研究》2018年8期论文;