發(fā)動(dòng)機(jī)缸體高速加工工藝設(shè)計(jì)與研究

關(guān)智+周超

摘 要：文章首先介紹了發(fā)動(dòng)機(jī)缸體高速加工技術(shù)的概念及特點(diǎn)，進(jìn)而分析目前在市場(chǎng)中使用較為廣泛的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體高速銑削工藝和發(fā)動(dòng)機(jī)缸體高速鏜孔工藝兩種發(fā)動(dòng)機(jī)缸體高速加工技術(shù)。

關(guān)鍵詞：發(fā)動(dòng)機(jī)；缸體；高速加工；工藝設(shè)計(jì)；研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.05.024

工業(yè)是一個(gè)國家崛起的必要階梯，而發(fā)動(dòng)機(jī)這是整個(gè)工業(yè)領(lǐng)域中最為重要的一個(gè)部分。在發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械制作中，如何實(shí)現(xiàn)低成本、高效率和高質(zhì)量是每一家機(jī)械加工企業(yè)的永恒追求，因此探究發(fā)動(dòng)機(jī)中缸體的加工工藝具有十分重大的現(xiàn)實(shí)意義。基于此，文章圍繞發(fā)動(dòng)機(jī)缸體高速加工工藝為中心，分三部分展開了細(xì)致的分析探討，旨在提供一些發(fā)動(dòng)機(jī)缸體高速加工工藝設(shè)計(jì)方面的理論參考，以下是具體內(nèi)容。

1 發(fā)動(dòng)機(jī)缸體高速加工技術(shù)的概念及特點(diǎn)

（1）高速切削技術(shù)理論原理。高速切削技術(shù)是一項(xiàng)十分年輕的技術(shù)，其只有十幾年的歷史，但是是目前在機(jī)械加工領(lǐng)域十分先進(jìn)的一種加工技術(shù)，也是在國際上得到廣泛認(rèn)可的四大先進(jìn)技術(shù)之一，而且國外的先進(jìn)國家中，已經(jīng)在機(jī)械行業(yè)中得到了十分廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)階段由于各個(gè)國家的標(biāo)準(zhǔn)不同，及應(yīng)用領(lǐng)域的不同，對(duì)高速切削技術(shù)并沒有一個(gè)十分明顯的定義，通常認(rèn)為采用超硬材料的模具和刀具，使用可高速運(yùn)動(dòng)的高自動(dòng)化、高精度、高柔性制作設(shè)備，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)切削速度提升，達(dá)到材料加工精度、切除率及加工質(zhì)量均提升的技術(shù)即高速切削技術(shù)[1]。

（2）高速加工技術(shù)的特點(diǎn)。高速切削技術(shù)屬于一種高速推進(jìn)，使用淺切深及高速切削速度的加工技術(shù)，其具備多個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)。首先高速切削技術(shù)可實(shí)現(xiàn)較大程度上的加工時(shí)間和加工成本的降低，并且加工產(chǎn)生的切削力和熱變形均較小；其次高速切削技術(shù)對(duì)切削材料的切除率極高，對(duì)于一些薄片零件，具有極佳的切削效果，在精度方面十分可觀；再者因?yàn)榍邢魉俣葮O快，因此切削對(duì)材料表面的影響較小；最后高速切削技術(shù)的工藝流程十分簡(jiǎn)易，因此在生產(chǎn)中加工成本很低。

雖然高速切削技術(shù)具備諸多優(yōu)點(diǎn)，但是因?yàn)槠湔Q生的時(shí)間較短，因此在應(yīng)用中仍然存在著諸多不成熟之處。例如針對(duì)于不同的加工元件高速切削技術(shù)的應(yīng)用都需要設(shè)置針對(duì)性的參數(shù)，但是往往沒有可參考的參數(shù)，因此很多企業(yè)在使用高速切削技術(shù)時(shí)都難以找到最佳的使用參數(shù)，同樣對(duì)于使用刀具也面臨同樣的問題；此外高速切削技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中，還存在刀具材料、切削角度以及機(jī)床動(dòng)態(tài)等方面的問題尚未完全解決，還需要在日后的使用中繼續(xù)探討出最佳的使用方案[2]。

2 發(fā)動(dòng)機(jī)缸體高速銑削工藝

對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的機(jī)械加工環(huán)節(jié)而言，如何在質(zhì)量保障的前提下，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率的提升以及生產(chǎn)成本的降低是每一家企業(yè)都在思考的問題。在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體缸體的加工中，平面是最為常見的表面，也是加工量最多的面，而目前在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體平面加工中使用最為廣泛的切削技術(shù)便是發(fā)動(dòng)機(jī)缸體高速銑削工藝。

（1）發(fā)動(dòng)機(jī)缸體高速銑削工藝的特點(diǎn)。發(fā)動(dòng)機(jī)缸體高速銑削工藝和一般常見的傳統(tǒng)數(shù)控加工技術(shù)在工藝本質(zhì)上并沒有多大的區(qū)別，兩者同樣都在進(jìn)給量、切削深度以及切削速度方面有諸多的參考點(diǎn)，同時(shí)也需要使用編制數(shù)控程序來進(jìn)行切削作業(yè)。但是較之傳統(tǒng)的切削作業(yè)，發(fā)動(dòng)機(jī)缸體高速銑削工藝是在小切深、高切速、大進(jìn)給的狀態(tài)進(jìn)行切削作業(yè)的，因此其對(duì)數(shù)控參數(shù)的要求很高，細(xì)微的失誤都可能會(huì)導(dǎo)致加工平面的質(zhì)量問題。但也正是發(fā)動(dòng)機(jī)缸體高速銑削工藝這一特點(diǎn)使其和一般的加工工藝相比，在切削表面質(zhì)量上更佳，同時(shí)切削力更小、切削熱更少，具備切削效率高但成本低等諸多優(yōu)勢(shì)。

（2）發(fā)動(dòng)機(jī)缸體高速銑削工藝的要求。除了發(fā)動(dòng)機(jī)缸體高速銑削工藝對(duì)精度、計(jì)算穩(wěn)度的要求極高之外，其在使用中還有一些特殊的要求，主要集中在以下幾點(diǎn)：首先發(fā)動(dòng)機(jī)缸體高速銑削工藝在使用中不能和任何工裝及工件發(fā)生碰撞；其次加工刀具在軌跡上必須保障絕對(duì)的平滑，以及十分均勻的切削深度；最后在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體高速銑削工藝使用中，其導(dǎo)致的設(shè)備振動(dòng)必須控制在一定范圍內(nèi)。

3 發(fā)動(dòng)機(jī)缸體高速鏜孔工藝

發(fā)動(dòng)機(jī)缸體高速鏜孔工藝是發(fā)動(dòng)機(jī)缸體加工中孔加工的主要高速切削工藝，其主要適用于一些長(zhǎng)徑比較大的孔加工。目前在使用的工藝中調(diào)頭鏜孔是發(fā)動(dòng)機(jī)缸體高速鏜孔工藝使用最為常見的方式之一，也是未來的一個(gè)主要發(fā)展趨勢(shì)[3]。

（1）發(fā)動(dòng)機(jī)缸體高速調(diào)頭鏜孔工藝的特點(diǎn)。高速調(diào)頭鏜孔工藝其在加工中刀具是從零件的兩端分別鏜進(jìn)的一種長(zhǎng)孔加工技術(shù)，從本質(zhì)上觀察，該技術(shù)減少了一次進(jìn)刀的長(zhǎng)度，因此在操作流程上無疑實(shí)現(xiàn)很大的簡(jiǎn)化，減少了一些傳統(tǒng)鏜孔作業(yè)鏜長(zhǎng)孔所需要的一些特殊措施，高速調(diào)頭鏜孔工藝又可以劃分為工件自身回轉(zhuǎn)180度、工作臺(tái)不動(dòng)和工作臺(tái)自身轉(zhuǎn)動(dòng)180度、工件自身不動(dòng)兩種。其在使用中具有將鏜長(zhǎng)孔變?yōu)殓M短孔的特點(diǎn)，在加工效率上實(shí)現(xiàn)了很大的提升，同時(shí)在使用費(fèi)用上有做到了很大的節(jié)省。

（2）發(fā)動(dòng)機(jī)缸體高速調(diào)頭鏜孔工藝的優(yōu)勢(shì)。高速調(diào)頭鏜孔工藝的優(yōu)勢(shì)主要幾種在三個(gè)方面，其一為在鏜孔中鏜桿較短，因此在切削速度上有所提升；其二為因?yàn)殓M軸伸長(zhǎng)較短，因此在精度方面更有保障；其三為切削設(shè)備占用空間較小，因此工作人員的工作活動(dòng)空間更大，工作更為直觀、安全。

4 結(jié)束語

綜上所述，采用超硬材料的模具和刀具，使用可高速運(yùn)動(dòng)的高自動(dòng)化、高精度、高柔性制作設(shè)備，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)切削速度提升，達(dá)到材料加工精度、切除率及加工質(zhì)量均提升的技術(shù)即高速切削技術(shù)，其誕生時(shí)間很短，但是具有諸多優(yōu)勢(shì)。文章主要介紹了高速切削技術(shù)中發(fā)動(dòng)機(jī)缸體高速銑削工藝、發(fā)動(dòng)機(jī)缸體高速鏜孔工藝，旨在為我國的機(jī)械加工企業(yè)提供一些該方面的參考，幫助我國工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉殿有.剛?cè)峤Y(jié)合的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體生產(chǎn)自動(dòng)線設(shè)計(jì)[J].組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù)，2015，12（02）：148-150.

[2]安鵬.高速加工技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體加工中的應(yīng)用分析[J].中小企業(yè)管理與科技，2016，04（08）：211-211.

[3]伊斯卡刀具國際貿(mào)易（上海）有限公司.伊斯卡缸體刀具加工解決方案[J].現(xiàn)代零部件，2014，11（05）：58-60.

作者簡(jiǎn)介：關(guān)智（1989-），男，廣西岑溪人，本科，助理工程師，研究方向：發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)加工工藝。