SMC氣缸在械加工工藝技術(shù)關(guān)鍵分析
SMC氣缸零件中結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的箱體零件,也是關(guān)鍵件,其精度要求高,加工工藝復(fù)雜,且加工質(zhì)量直接影響發(fā)動機整體性能。
對于SMC氣缸蓋制造,其制造系統(tǒng)雖然不同,但加工工藝及工藝設(shè)計中所采用的工藝技術(shù)仍有許多共同之處。其進(jìn)、排氣門座圈錐面與導(dǎo)管孔的加工是氣缸蓋加工中zui關(guān)鍵的工序,精度一般為:高速發(fā)動機座圈底孔與其導(dǎo)管底孔的同軸度為φ0.03mm,座圈錐面對導(dǎo)管孔的同軸度為φ0.025mm,轉(zhuǎn)速低于3600r/min的內(nèi)燃機可分別降為φ0.05mm,0.04mm,一般采用鉆--(復(fù)合擴)--半精譴氣門座孔、導(dǎo)管底孔—精譴氣門座底孔、槍鉸導(dǎo)管底孔—壓導(dǎo)管、座圈—精車座圈錐面、槍鉸導(dǎo)管孔工藝。根據(jù)零件結(jié)構(gòu)、綱及加工精度,以直列SMC氣缸鑄鐵材料的氣缸蓋為例,結(jié)合外機械加工工藝的發(fā)展趨勢及萊動公司缸蓋的具體情況,對其進(jìn)行探討分析。
1 定位方式
工件的定位方式對其精度影響很大,一種是采用一面兩銷定位,但這種方式有一個缺點,由于存在導(dǎo)管孔及氣門座孔到銷孔的位置精度誤差,因此使加工余量不均勻,不易達(dá)到產(chǎn)品精度要求。而采用以平面和導(dǎo)管外圓表面定位,使導(dǎo)管和氣門座孔縱向軸線與機床主軸軸線相重合,則可使加工余量均勻,加工精度高。但是,這種工藝在一個工位上只能加工一個氣門座,率較低。因此,大批量時,仍然經(jīng)常采用一面兩銷定位,作為加工線全線的統(tǒng)一精基準(zhǔn)。然而,毛坯粗基準(zhǔn)的選擇更加重要,在SMC氣缸蓋線中,一般采用頂面,1 ,3(4)進(jìn)氣門座孔和進(jìn)氣道方孔作為粗基準(zhǔn)加工定位銷孔或加工出過渡基準(zhǔn)后加工定位銷孔,氣門座孔和氣道質(zhì)量。在萊動公司的氣缸蓋中,由于鑄造采用了整體氣道芯,整條加工線采用了兩螺栓孔在頂面的出口段作為工藝定位銷孔,因而選擇了已精銑后的底面、1,3(4)進(jìn)氣門座孔作為粗基準(zhǔn),加工工藝定位銷孔,較好地了氣門座孔和氣道質(zhì)量。
2 氣門座底孔與導(dǎo)管孔底孔的加工
多年來,如何SMC氣缸底孔與導(dǎo)管孔底孔的同軸度,一直困擾著眾多的內(nèi)燃機。常規(guī)方法一般采用鉆、擴、鉸工藝,采用前后兩端導(dǎo)向的結(jié)構(gòu),由于細(xì)長,剛性不足,加工過程中,各種原因產(chǎn)生的徑向力不均勻,易產(chǎn)生彎曲變形、讓刀,從而引起同軸度差。近年來,通過對SMC氣缸的研究、改進(jìn),采用了一些新工藝,較好地解決了這一問題。如適當(dāng)縮短導(dǎo)管孔SMC氣缸距離,先采用SMC氣缸導(dǎo)向鉸導(dǎo)管孔,然后用導(dǎo)管孔SMC氣缸的導(dǎo)向部分導(dǎo)向和刀柄雙導(dǎo)向鉸氣門座孔,采用這樣的無間隙導(dǎo)向,可氣門座孔鉸刀修正上面工序的微量不同軸度。另外,通過對座圈孔和導(dǎo)管孔復(fù)擴刀幾何角度的改進(jìn),把常規(guī)的SMC氣缸也收到了很好的效果。
3 SMC氣缸座圈錐面加工方式
目前,加工座圈錐面多采用車削工藝。而采用锪錐面的加工工藝,其缺點是在錐面上會復(fù)映SMC氣缸切削刃的各種缺陷。另外,由于切削力較大,要求SMC氣缸的剛性好。但它具有結(jié)構(gòu)和運動簡單,效率高的特點。
此外,座圈材料的不同,也會影響加工方式的選擇。一般地,當(dāng)座圈硬度在HRC40以上時,座圈硬度較高,只能采用車削錐面;當(dāng)座圈硬度低于HRC40時,既可采用車削錐面,也可采用惚錐面工藝。
4 導(dǎo)管孔的加工方式
一般采用SMC氣缸對加工余量不均勻的敏感性低。另外,在槍鉸刀基礎(chǔ)上發(fā)展起來一種槍譴刀,與槍鉸刀十分類似,它采用三個導(dǎo)向條。這樣,在譴刀切入工件后,其中一個導(dǎo)向條立即起支撐作用,提高了鏜刀的剛性,這種槍鏜刀也用于加工導(dǎo)管孔。