發動機缸體粗鏜缸孔問題分析與改進

徐恒斌　孫力偉　顧佳超

摘 要：GEN3.5發動機缸體的Ⅱ、Ⅳ缸孔進行粗鏜加工時出現定位檢測報警問題，從不同的角度對問題產生的原因進行分析，并提出了切實可行的解決措施，對同類企業相同問題的解決具有一定的借鑒意義。

關鍵詞：發動機缸體 粗鏜缸孔 定位檢測報警

Analysis and Improvement of Rough Boring Cylinder Hole Problem of Engine Block

Xu Hengbin，Sun Liwei，Gu Jiachao

Abstract：Position detection alarm problem occurs when rough boring of II and IV cylinder hole of GEN3.5 engine block was processing. The article starts from different angles， analyzes the causes of the problem， and puts forward feasible solution measures， which has certain reference significance for solving the same problem of similar enterprises.

Key words：engine block， rough boring cylinder hole， position detection alarm

1 問題描述

發動機相當于汽車的心臟，為汽車提供動力來源，是汽車的核心部件之一。而發動機缸體又是汽車發動機中最為重要的部件，在汽車發動機整體結構的下面，利用螺栓、缸墊與汽車發動機缸蓋緊密配合。汽車發動機缸體的主要作用是缸體上的缸孔與缸蓋一起創建一個封閉的燃燒室氣缸，于此同時發動機缸體還是曲軸、連桿、活塞以及平衡軸等零件的裝配基體。因此，發動機缸體的加工精度要求較高，加工工藝復雜，并且其加工質量的好壞將直接影響發動機的整體性能和效能的發揮，所以，提高發動機缸體的加工精度就顯得尤為重要，特別是缸體上缸孔的加工精度將直接影響汽車發動機的性能與壽命，因為在發動機進行運轉時活塞在缸孔內作高速往復直線運動。大眾一汽發動機（大連）有限公司長春分公司的GEN3.5發動機缸體裝配生產線在AF200工序中的17B工位進行粗鏜缸孔Ⅱ、Ⅳ時出現定位檢測報警問題，根據數據統計發現17B工位定位檢測報警的頻率遠遠大于11B工位進行粗鏜缸孔Ⅰ、Ⅲ時，導致缸孔Ⅱ、Ⅳ的加工精度和加工效率大大降低，11B工位與17B工位的加工位置如圖1所示。

2 原因分析

針對上面出現的問題，高校教師和大眾一汽發動機（大連）有限公司長春分公司的企業工程技術人員從“人、機、料、法、環”等多個方面對出現上述問題的原因進行多角度、多方位的共同研究分析，分析過程和結果如下。

2.1 毛坯分析

汽車發動機缸體毛坯缸孔尺寸不一致，切屑量不一樣（即Ⅱ、Ⅳ缸孔尺寸小于Ⅰ、Ⅲ缸孔尺寸），將會導致17B工位出現定位檢測報警問題。

針對這一原因，高校教師和大眾一汽發動機（大連）有限公司長春分公司的企業工程技術人員連續測量了10件汽車發動機缸體毛坯，對缸孔尺寸進行了對比。缸孔毛坯尺寸為77mm，AF200加工后缸孔尺寸為81.8mm，切屑量較大，通過測量數據發現，如圖2所示第5件，最大值與最小值相差1.12mm。缸孔是鑄模形成的，尺寸公差為±1.2mm。故排除毛坯原因。

2.2 夾具分析

夾具中的定位銷及銷座磨損也會導致17B工位出現定位檢測報警問題。

針對這一原因，高校教師和大眾一汽發動機（大連）有限公司長春分公司的企業工程技術人員共同檢查了17B工位主夾緊返回壓力為50bar，向前壓力為200bar，電子表顯示和用壓力表檢查閥體值相符，無異常。檢查17B工位定位塊及定位銷、銷座，未見異常，目視無磕碰傷。故排除定位銷及銷座磨損原因。

2.3 刀具分析

切削加工時所使用的刀具也是導致17B工位出現定位檢測報警問題的一個原因。

對缸孔進行粗鏜加工的刀具T0013和T0014為鏜刀，每把鏜刀共有9個刀片，其中3個為有效齒（即精加刀片），6個為粗加刀片，粗加刀片為主切屑刃，即參與大量加工（從毛坯缸孔直徑77mm加工到81.8mm）。刀具有內冷孔，通過比對11B和17B兩個工位所使用的刀具，發現完全一致。故排除刀具原因。

2.4 圖紙分析

液壓與氣壓傳動系統也是會出現定位檢測報警問題的一個原因。

為此高校教師和大眾一汽發動機（大連）有限公司長春分公司的企業工程技術人員對比了11B和17B兩個工位的液壓圖紙，發現兩個工位結果一致。進而又對比了11B和17B兩個工位的氣動圖紙，發現由主管路氣源分別供給到所有工位的定位檢測。故排除17B工位與11B工位流體圖不一致的這個原因。

2.5 乳化液沖洗及噴淋位置分析

如果在加工過程中產生的鐵屑過多，噴淋沖洗不干凈，也會導致17B工位出現定位檢測報警問題。

針對這一原因，高校教師和大眾一汽發動機（大連）有限公司長春分公司的企業工程技術人員共同研究了AF200工序的加工工藝，通過對AF200工序的加工工藝進行研究發現從11B工位到17B工位，需要經過12A工位，12A工位加工位置為主軸孔，11B工位和12A工位產生的大量鐵屑，沒有被有效的沖洗掉。并且從11B工位到17B工位，有空工位，但是空工位并沒有針對缸孔清潔的乳化液噴淋。通過與11B工位的對比，發現17B工位與11B工位只有噴淋位置不一致，其他都一致，在17B工位，噴淋位置為直線噴液。故得出導致17B工位出現定位檢測報警問題的真正原因在于乳化液沖洗及噴淋位置不正確。

3 解決措施

通過上述原因分析，得知造成17B工位出現定位檢測報警問題的真正原因在于乳化液沖洗及噴淋位置不正確。

針對這一原因，高校教師和大眾一汽發動機（大連）有限公司長春分公司的企業工程技術人員共同研究分析解決方案，最終經過細致認真的研究分析，大家一致認為采取的解決方案為在11B工位到17B工位之間進入17B工位之前的空工位增加專門清理缸孔的乳化液噴淋。并且在17B工位，將直射噴淋更改角度，從斜上方噴液，避免乳化液流失，讓乳化液完全的沖洗定位塊。采用這個解決方案以后，大眾一汽發動機（大連）有限公司長春分公司的GEN3.5發動機缸體裝配生產線在AF200工序中的17B工位進行粗鏜缸孔Ⅱ、Ⅳ時出現定位檢測報警的問題得到了有效的解決。

4 結語

通過上述解決措施的實施，17B工位出現定位檢測報警問題的次數得到了明顯的控制，提高了缸孔Ⅱ、Ⅳ的加工精度和加工效率。為汽車行業中的其他發動機生產企業提供借鑒。

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