发动机缸盖加工培训.ppt

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1、 发动机缸盖加工 目 录 功用 结构特点 技术要求 材料与毛坯制造 工艺性分析 定位基准的选择 加工阶段划分与工艺顺序的安排 孔加工 检验 功 用 气缸盖是发动机的主要零件之一，位于发动机的上部，其底平面经气缸衬垫用螺栓紧固在汽缸体顶面上，主要功用如下：n封闭气缸上部，并与活塞顶部和气缸壁一起形成燃烧室；n作为顶置气门发动机的配气机构，进排气管和出水管的装配基体；n气缸盖内部有冷却水套，其底面上的冷却水孔与汽缸体冷却水孔相通，以便利用循环水套冷却燃烧室等高温部分；结构特点n气缸盖应具有足够的强度和刚度，以保证在气体的压力和热应力的作用下可靠的工作。它与气缸垫的结合面应具有良好的密封性，其内部的

2、进排气通道应使气体通过时流动阻力最小，还应冷却可靠，并保证安装在其上的零部件能可靠的工作；n汽缸盖形状一般为六面体，系多孔薄壁件，其上有气门座孔，气门导管孔，汽油机的火花塞孔，柴油机的喷油器孔，还有各种孔及螺纹孔等技术要求n气门和阀座密封应连续均匀，无磕碰斑痕，保证密封；n进排气阀座密封锥面，在垂直方向对导管轴线的径向跳动有一定要求；n气门导管、阀座压入缸盖后加工，压入方式有液态氮冷却后压装，缸盖加热后压装，另外还有常温压装；（咱们这导管是常温，座圈是液氮冷却）n缸盖要进行密封性试验，不得有渗漏现象；n一些孔和平面的技术要求，顶面和底面的平面度要求；n凸轮轴孔的加工要求；材料和毛坯制造n大排量

3、缸盖一般采用灰铸铁，小排量发动机缸盖目前采用铝合金的比较多；对缸盖毛坯的技术要求：n不应有裂纹、浇不足、表面疏松、气孔、砂眼、粘砂等缺陷；n定位基面（粗基准）和夹紧表面应光滑平整；缸盖材料：工艺性分析n虽然气缸盖的品种繁多，但其结构要素和基本技术要求都基本相同，所以气缸盖的基本工序也大致相同。这些工序大致可分为平面加工，一般孔加工，高精度孔加工；平面加工工序n缸盖的顶面、底面和排气管结合面等都是大面积平面，精度要求高，又是全部工艺过程中的工艺基准，所以这些大平面的加工工序应注意合理的安排工艺顺序和采用高效率的加工方法。高精度孔的加工工序n气缸盖上的气门座孔、导管孔和凸轮轴孔等都是孔系，有配合关

4、系，其尺寸精度，位置精度和表面粗糙度要求极为严格，所以这些高精度孔系的加工工序是缸盖工艺中的核心工序，应给予充分的注意；特殊加工工序n气缸盖的全部工艺过程中有许多特殊工序，如：进气道部分形状的加工，以及在切削加工工序之间插入气门座及气门导管的压装工序，这些特殊工艺不同程度的提高了气缸盖的加工和工艺安排的复杂性；重要的辅助性工序n气缸盖加工中的重要辅助性工序主要是缸盖的清洗，发动机对缸盖的清洁度要求十分严格，而缸盖又是一个由多孔型腔组成的复杂的铸造箱体，如清洗不彻底而使砂子或铁屑等进入发动机的润滑系统中或气缸中，则直接影响发动机的工作和使用寿命，所以应充分重视缸盖的清洗工序；n综上所述，在气缸盖

5、的工艺设计中除注意常规问题以外，还要注意以下问题：n缸盖属复杂箱体零件，由严格的密封性要求，毛坯铸件复杂，容易产生铸造缺陷，机械加工工序多，工艺流程长，所以其工序安排应能及早发现铸造缺陷，以便及时将废品剔除，使损失降至最低；n尽量提高工序集中程度，提高工序集中程度是提高缸盖生产率的重要工艺措施，其方法如采用专机+专机自动线加工，采用多刀加工和采用复合刀具加工，目前比较多的采用加工中心柔性生产线的加工；n注意加工系统的多品种适应性，目前在产品周期短，变化快，所以气缸盖的产品结构改变较快，为了适应这种情况，并且保证缸盖产量，所以要重视缸盖加工系统对多品种生产的适应性；定位基准的选择n首先以底面上的

6、三个铸造凸台小平面为初定位基准，加工顶平面及2个工艺销孔，再以顶平面及2个工艺销孔定位加工底平面及其孔系；n箱体类零件多选用一面两孔为精基准，在加工中遵循基准统一原则，保证夹具结构的统一，利用保证加工精度，达到设计基准与定位基准、装配基准重合；加工阶段划分与工序顺序的安排n加工工序安排：n安排加工工序时总的原则是先面后孔，先粗后精，先主后次，先基准后其它，大致过程是顶平面、底平面、定位孔、两侧面、两端面加工，一般孔加工，主要孔粗加工，主要孔精加工；编制工艺过程中的注意事项n当缸盖尺寸较大时，由于内应力重新分布而产生变形，会严重影响加工精度。因此，其工艺过程一般是先粗、半精加工顶面、底面、侧面，

7、加工次要的孔，粗加工主要孔，再精加工底面、侧面、再精加工主要孔。当缸盖尺寸较小时，内应力的影响不严重，也可粗精加工连续进行；n为避免平面划伤，影响缸盖的密封性和保证导管底孔，气门座圈孔的加工精度，在导管底孔和气门阀座底孔精加工阶段之前将平面精铣一次；n加工过程中水腔渗漏试验，一般安排一次，如果毛坯气孔、砂眼等缺陷严重则须安排两次，密封性试验安排在与水腔有关的加工部位都加工完之后进行；气缸盖的孔加工n在气缸盖的切削加工中，孔的加工的工作量最大，加工时间最长，工艺涉及面最广，根据气缸盖上各孔的精度等级和技术要求，可将孔分为一般孔和重要孔两大类，而其加工工艺也各有特点；气缸盖一般孔的加工工艺n气缸盖

8、上有很多的紧固孔、油孔、堵盖孔等，这些孔的精度要求不高，其加工一般采用钻、扩、铰或攻丝等传统工艺方法。随着技术的进步和发展，已经超硬刀具和枪钻用于孔的加工中，虽然一般孔的精度要求不高，但因其加工数量大，工序集中，多工位复合加工，所以很难用人来监视刀具的损坏情况，为保证加工系统的正常运转，及时发现和排除故障，应在自动线上设置孔深探测装置和刀具自动检测装置；气缸盖上的气门座圈孔和导管孔的加工n气门座孔和导管孔的加工工序是气缸盖加工中的重要工序，尺寸精度和位置精度要求很严格；n气门座孔和气门导管孔的全部工艺过程包括以下三个部分：n气门座底孔和导管底孔加工n压装气门座和气门导管n气门座孔和气门导管孔的

9、加工n气门座底孔和导管底孔的圆柱度误差将直接影响气门座孔的导管孔的最后加工精度，所以这两个孔的粗加工、半精加工和精加工多数采用复合刀具；保证同轴度n气门座、气门导管与其底孔的配合都是在过盈配合，而缸盖又是很容易变形的箱体零件，为保证压装质量和防止缸盖变形，应在工艺上采用必要的措施，一个是采用气门座圈放在液态氮容器中冷冻后压装，另外也可采用缸盖加热后压装，目前也有很多常温压装方法；n为保证气门座圈锥面对导管孔轴线的径向跳动要求，应采用复合刀具加工，一般采用镗气门座圈，枪铰气门导管孔的加工方法；缸盖凸轮轴孔的加工n目前一般有两种典型的加工方法，一种是在专机生产线上采用组合刀杆，通过导向支撑装置定位

10、进行加工，其特点是确保刀杆定位，每档孔径任意可调，但夹具结构较为复杂；另一种是在加工中心上采用一组铰刀进行钻削加工方式进行，这种方式对机床和刀具要求较多，夹具很简单普通。n螺纹挤压加工技术的应用，在铝制件产品中采用这种加工技术，使加工质量提高；n以上是气缸盖加工的主要内容，随着柔性加工技术的广泛使用，加工设备和刀具也在不断进步中；缸盖的检验n攻丝前的孔系检查n在自动线上加工螺纹孔，在钻孔后都要进行吹屑和孔深检查，以保证攻丝工序正常进行；缸盖渗漏检验n两种方法，即干式法和湿式法；n干式渗漏检验用比较压差的方法来检测有无泄漏；n湿式渗漏检验的方法使将缸盖密封，通入压缩空气（）后浸入水中，看是否有泄漏；n精加工孔一般采用在线自动检测及人工线外检测相结合来实现；