張凌峰，喻 巖

（一拖（洛陽）柴油機有限公司，河南 洛陽 471000）

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，汽車整體技術(shù)日新月異，而作為汽車發(fā)動機加工的關(guān)鍵工序--缸孔加工現(xiàn)在倍受人們的關(guān)注。

1 缸孔加工的重要性

缸孔作為發(fā)動機的重要組成部分，它的精確度直接影響發(fā)動機的工作效率。發(fā)動機工作時，活塞環(huán)與缸孔在高溫高壓的環(huán)境中摩擦，缸孔的垂直度、圓柱度，缸孔表面的珩磨網(wǎng)紋等對發(fā)動機性能影響較大，所以缸孔加工采用的工藝顯得尤為重要。

2 缸孔加工的關(guān)鍵內(nèi)容

為滿足發(fā)動機的性能需求，提高發(fā)動機缸孔的加工制造精度，除采購高精度的加工設(shè)備外，仍需采用較為先進的工藝方式。

（1）缸孔的精鏜工藝。在鏜缸孔工位，面對較大馬力發(fā)動機缸孔孔徑大、沖程長等情況，又要滿足短加工節(jié)拍的需求，采用如下工藝路線：

半精鏜缸孔/止口→測量頂面與止口距離→鏜車止口→拉鏜缸孔

以上全部內(nèi)容均排布在同一鏜頭完成，其中，半精鏜缸孔為4刃，半精鏜止口為2刃，利用進口刀具的制造精度優(yōu)勢，彌補切削內(nèi)容多的缺點，滿足了加工節(jié)拍。測量頂面與止口的距離，通過NC進行記錄并補償，保證加工尺寸。

通過伺服電機推拉機床主軸內(nèi)V軸，控制滑塊帶動出刀裝置。主軸保持旋轉(zhuǎn)，通過V軸進給對止口面進行車削。滿足較高的止口深度以及其他形位公差要求。

鏜車止口后，仍通過V軸推出缸孔精鏜刀片。主軸保持旋轉(zhuǎn)，利用鏜頭返程對缸孔進行拉鏜加工。

通常采用2次走刀加工缸孔的工藝路線有兩種。一是采用雙鏜刀，在加工中心上采用2把不同的半精、精加工鏜頭分別鏜削；二是采用階梯鏜刀，將半精、精加工刀片置于同一鏜頭，待半精加工刀片出刀后開始精加工。相較于以上兩種方法，拉鏜工藝既避免了換刀誤差，提高節(jié)拍，又避免了階梯鏜刀懸伸較長，剛性較差的缺點。

在鏜削前圓度為20μm的情況下，設(shè)鏜削工藝系統(tǒng)剛度為1.7×10N/mm，定位誤差為0.1mm，鏜刀懸伸造成的圓度誤差為8mm（階梯鏜刀為12.5mm），則經(jīng)過計算求出的三種加工方法在誤差復映影響下的加工圓度誤差分別為：雙鏜刀0.6mm，階梯鏜刀0.5mm，拉鏜0.3mm。可以看出拉鏜工藝和整個工藝路線的先進性和穩(wěn)定性。

（2）缸孔的珩磨工藝。除缸孔的精鏜工藝之外，缸孔的珩磨工藝改進的地方也有許多。珩磨作為發(fā)動機缸孔的最終加工工序，按照傳統(tǒng)觀念，發(fā)動機缸孔表面的粗糙度Ra值越小，對活塞環(huán)的摩擦越小，發(fā)動機性能越好。但通過大量的研究和實踐證明，事實情況并非如此，平臺珩磨技術(shù)應運而生。該技術(shù)在珩磨過程中，控制珩磨網(wǎng)紋，利用珩磨條加工出的一定寬度和密度的凹谷儲存潤滑油，可有效降低機油耗、縮短磨合期、提高使用壽命。

我廠目前采用德國NAGEL公司生產(chǎn)的NC立式雙軸三工位珩磨設(shè)備，配有雙漲舒系統(tǒng)，粗珩配有8根珩磨條，精珩配有12根珩磨條，均采用金剛石珩磨砂條。其中，立式結(jié)構(gòu)可有效避免臥式珩磨的重力問題。設(shè)備采用NC控制，增加珩磨過程的可控性，并有效記錄珩磨數(shù)據(jù)，方便追溯。利用雙漲舒系統(tǒng)將基礎(chǔ)珩和平臺珩排布在同一珩磨頭上，有效避免重復定位誤差，提高珩磨質(zhì)量。設(shè)備工藝路線如下：

粗珩→基礎(chǔ)珩（精珩）→平臺珩

粗珩的作用為大幅度磨削基準尺寸，修正精鏜與珩磨之間的重復定位誤差，消除精鏜的質(zhì)量波動。使缸孔、缸套接近成品尺寸，降低Ra值，為后續(xù)基礎(chǔ)珩和平臺珩打好基礎(chǔ)。配有氣動檢測裝置，控制珩磨直徑。

基礎(chǔ)珩顧名思義，是為平臺珩打下基礎(chǔ)，進一步提高珩磨表面質(zhì)量，保證平臺珩的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)，加工出缸孔儲油

的波谷。利用精珩軸的6根珩磨頭進行加工，提高缸孔圓度、圓柱度等形位公差。

平臺珩作為珩磨技術(shù)的難點，也是缸孔質(zhì)量提高的最終工序，對發(fā)動機質(zhì)量的提高起到了至關(guān)重要的作用。其目的為消除結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上的波峰，留下支撐結(jié)構(gòu)的小平臺。利用精珩軸的雙漲舒系統(tǒng)，通過電-機械結(jié)構(gòu)控制平臺珩刀具膨脹進行加工。通過控制進給與主軸轉(zhuǎn)速來控制平臺珩磨形成的網(wǎng)紋夾角。平臺珩后可以達到精度如下：直徑尺寸φ110±0.015mm、圓柱度0.008mm、粗糙度算數(shù)平均值Ra=0.8μm、粗糙度輪廓的平均峰高Rpk≤0.3μm；粗糙度輪廓的核心高度Rk=0.3～1.0μm、粗糙度輪廓的平均谷深Rvk=1.0～2.2μm、芯部上屆處承載率Mr1≤10%、芯部下屆處承載率Mr2≥65%、網(wǎng)紋夾角45°±5°。

3 結(jié)語

隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，發(fā)動機的作用無可代替，作為工業(yè)方面的心臟需要更為其完善的性能，進而降低PM（顆粒）排放量和自由煙度，解決部分發(fā)動機活塞漏氣量大、燒機油、積碳、拉缸排放性差等問題。