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1、安徽理工大学毕业设计英文翻译 Cylinder block machining process design缸体的机械加工工艺与设计学院（部）： 机械工程学院 专业班级： 机设13-2班 学生姓名： 指导教师： 2017年 05 月 20 日附件一：外文翻译译文缸体的机械加工工艺与设计发动机缸体在发动机零件中属于结构较为复杂的箱体类零件，它精度要求高，加工工艺较复杂，其加工质量的优良影响发动机整体性能，因此，它是发动机生产厂家所需注意的重点零件。1发动机缸体的工艺特性发动机缸体为发动机的骨架和基础零件，又是发动机装配时用到的基准零件。缸体作用：支承活塞、曲轴、连杆等活动部件，保证工作时位置准确
2、；保证发动机冷却、润滑和换气；提供各类辅助系统、组成部件以及发动机安装。1.1工艺特性缸体是整体铸造结构，其上有四个缸套安装孔，缸体的水平隔板将其分成两部分，缸体的前端面排列有三个同轴线的惰轮轴孔和凸轮轴安装孔。缸体工艺特点：形状、结构复杂；加工的孔、平面多；壁厚不均匀，刚度较低；加工精度要求较高，是典型的箱体类零件。缸体主要加工面包括顶面、缸孔、主轴承座侧面、凸轮轴孔及主轴承孔等，它们的加工精度影响发动机的工作性能和装配精度，主要靠设备的精度、工夹具的可靠性及加工工艺的合理性来确保。2 发动机缸体工艺设计方案的原则与依据工艺设计方案是工艺准备工作的前提，是工艺规程的设计以及工艺装备设计过程中
3、的指导文件。合理的工艺方案，有利于系统运用新型科学成果与先进的生产经验，从而保证产品质量，有效改善劳动条件，提高了工艺管理水平及工艺技术。2.1工艺的方案设计原则设计工艺方案在保证产品质量的同时，要考虑生产周期、成本与环境保护，根据企业能力，采用国内外先进的工艺装备与技术，提高企业的工艺水平。发动机缸体的工艺设计应遵循以下准则：（1）加工设备选用原则：采取刚柔结合原则，选用加工设备，加工设备以卧式机床加工为主，少量工序用立式机床加工，关键工序用具有高精度的高速卧式加工中心加工缸孔、曲轴孔、平衡轴孔；非关键工序使用高效且有一定调动范围的专用机床铣削上下前后四个平面；（2）工序集中原则：关键工序精
4、加工发动机缸孔、平衡轴孔、曲轴孔以及精铣缸盖结合面，用工序集中，装夹一次，一道工序就完成全部的加工内容，确保产品精度符合缸体关键性能的工艺能力及相关要求；（3）所有夹具采用美国或德国产的优质可靠液压装置，夹紧元件、液压泵以及液压控制元件；（4）整线均采用湿式加工，使用单机独立排屑，卧式加工中心关键的高精度加工使用恒温冷却并且其精过滤系统附加有高压高精度双回路带旁通，加工中心均带有高压内冷。依据发动机缸体的生产要求和工艺特点，发动机缸体的加工自动生产线是由立式机床matec-30L、卧式机床CWK500、CWK5000机床和专用的铣/镗床等组成。（1）瓦盖止口面及顶底面粗铣组合机床：此机床是双面
5、卧式专用的铣床，工件由移动工作台带动，机床系统控制用进口的西门子S7-200PLC，机床有独立的电控柜，自动化完成切削，具有调整和自动两种状态；（2）CWK500高速卧式机床：本机床可实现最大流量的湿加工，但排屑是用位于托盘下方的内设宽式排屑器完成，用自动排屑处理系统控制，也可以实现干加工；主轴转速达6000r/min，快速进给的速度达38m/min；（3）粗铣前后端面组合机床：该机床用液压传动：用进口的西门子S7-200PLC系统进行控制，且机床具有较好的柔性；（4）TXK1500专用机床：此机床用立式机床改造成型，具有立式加工中心的性能与特点，此机床实现高配置、高耐磨性、高稳定性、高强度、
6、高精度；（5）matec-30L高速立式机床：主轴转速达9000r/min 。用西门子SINUMERIK8400进行系统控制；（6）CWK500D高速卧式机床：其主轴转速达15000r/min。2.2工艺设计方案依据发动机缸体零件的工艺设计方案的影响因素多，具体来讲，可以从以下方面考虑：（1）根据缸体精度要求、复杂程度等选用产品图样、产品对象和有关的技术文件。此生产对象是汽车四缸发动机缸体；（2）考虑产品的生产性质、生产纲领和生产类型。本发动机缸体生产纲领是40000件/年；（3）设备工作年有效日是320天，设备平均负荷率为80%，采用两班制，工作16小时/天。3发动机缸体机械加工工艺设计过程
7、的主要内容发动机缸体精度要求高、结构复杂、尺寸大，是薄壁型零件，具有多个精度要求高的孔和平面。加工发动机缸体的工艺特点：主要是平面及孔的加工，一般采用刨、铣削等方式加工平面，主要采用镗削加工孔，多用钻削加工小孔。由于缸体结构复杂，因此加工过程中的一个重要问题是如何去保证各个面的相互位置精度。3.1毛坯选择发动机缸体一般采用HTl50、HT200和HT250灰铸铁，也有用钢板或铸铝，本发动机缸体使用高强度的铸铁合金。为了改善毛坯力学性能和消除铸件内应力，缸体在加工前需时效处理。减少加工余量，提高毛坯精度，是提高加工的质量以及生产效率的重要举措。国外的箱体零件毛坯质量与精度较高，其生产线系统实现了
8、毛坯可直接上线，既省去毛坯检测装置，又节省因为毛坯质量问题而消耗的加工时间，提高了生产效益。因此，毛坯的精化是提高生产率的重要路径。对于发动机缸体生产路线，可在零件上线前先加工六个面，去除大部分加工余量，方便零件直接加工。3.2机械加工与工艺基准的选择工艺基准的合理选择，关系到零件的加工质量。一般来说，工艺基准分为粗基准与精基准。（1）对于毛坯的生产，粗基准选择很重要，如果粗基准选择不好，会使加工面偏移，加工余量不均，造成废品。对于此缸体生产，用侧面作为粗基准；（2）精基准对于发动机箱体零件来讲，采用“一面两销”为统一基准。对于较长的生产线，定位销的磨损会造成定位不准，所以，将定位销分成2-3
9、段用。缸体定位销孔的加工，采用以底面、侧面和主轴孔定位，置于加工中心加工。3.3机械加工工序的安排与阶段的划分一个零件往往有多个表面需加工，当然零件表面加工精度不同。加工精度高的面，需要多次加工；对于精度低的面，只加工一两次就可。所以，在制定工艺顺序中，要抓住“加工高精度表面”这个矛盾，合理划分加工阶段与安排工序。安排工艺顺序原则：基准先行、先粗后精、先面后孔。在缸体加工中，应遵循这一原则。（1）粗加工：发动机缸体的机械加工，对毛坯粗加工，安排粗加工工序，切除大部分余量，保证生产率；（2）半精加工：发动机缸体的加工，安排一些半精加工，保证重要面的精度，将表面粗糙度和精度要求中等的表面加工好，再
10、半精加工要求高的面，为精加工做准备；（3）精加工：对表面粗糙度和精度高的面加工；（4）次要小表面加工：如螺纹孔，可在精加工面后进行，一方面加工对工件变形影响小，同时降低废品率；此外，若主要表面出废品，这些小表面就加工，从而节省工时。但若小表面的加工时易碰伤主要表面，应把小表面加工置于主要表面精加工前；（5）辅助工序需妥善安排：如工序检验，在粗加工阶段后，关键的工序加工前后，零件加工完成后，都需适当安排。对加工阶段划分，有以下优点：首先，可以在粗加工后消除工件内应力，确保精度；其次，精加工放在后，不会在运输中损坏已加工表面；再次，先粗加工，可早发现毛坯缺陷并处理，节省工时。对于一般小件就不用分很
11、细。3.4缸体主要表面的加工与辅助工序 缸体主要表面的加工与辅助工序有：（1）平面加工：当前，发动机缸体平面加工用铣削，国内铣削进给量一般可达300-400mm/min，与国外的2000-4000mm/min相比，相差较远，有待提高，因此，提高铣削进给量，减少辅助时间，是提高生产率的主要途径，精加工缸体一些平面，铣削进给量可达2399mm/min，大大提高效率，铣削顶面是缸体加工的一个关键工序，表面粗糙度要求 Ral.6um，平面度要求0.02/145mm。在缸体加工中，采用主轴轴承孔和侧面定位，底面、顶面和中间瓦盖止口面同时进行加工，加工中用线外对刀装置 ，很好的满足缸体加工精度的要求；（2
12、）一般孔系加工：一般孔系加工用传统的加工方法，钻、扩、镗、铰、攻丝等。在设计工艺方案时，采用内冷却刀具、涂层刀具等先进刀具，并用大流量冷却装置，增加切削速度，提高生产率；（3）深油孔加工：传统的加工是采用麻花钻分级进给，生产效率低，产品质量差。采用枪钻工艺加工发动机缸体深油孔；（4）三轴孔加工：三轴孔加工是缸体孔系加工工时长、精度要求高的限制性工序。因此，要注意工序安排、加工方法与刀具等。合盖前加工，即加工缸体半圆孔和主轴承盖，可释放应力、去除毛坯余量，为后序做准备；加工曲轴孔时，采用双面镗孔，先在曲轴孔一端镗1/2长度的孔，然后工作台转180度 ，再镗另一1/2长；（5）缸孔加工：缸孔加工是
13、缸体机械加工的关键步骤，一般情况，其工艺过程是粗镗、半精镗、精镗与珩磨。提前粗镗缸孔可处理缸孔内壁铸造缺陷，消除应力；由于缸孔的要求高，为提高缸孔表面质量，需用珩磨工艺。在大批生产中，采用多轴研磨机或者研磨自动线研磨缸孔。我们采用珩磨的生产线，由粗珩、精珩与检测三种设备组成；（6）清洗：清洗包括湿式清洗与干式清洗。缸体自动生产线采用湿式清洗；（7）检测：检测包括在线检测和线外检测两类。根据实际采用线外检测对缸体进行质量检测，主要用三坐标测量机对缸体综合测量，每200件抽1到5件，每班抽一件 。3.5缸体加工中切削用量选择发动机缸体切削用量的选择即切削速度、进给量与进给速度的选择。加工用到的设备
14、为较高精度和较高刚度的机床与高速加工中心，适当选择较大的切削用量可保证切削加工效率。平面、轴承孔、缸孔等是发动机缸体主要加工表面，主要用铣削和镗削加工，在此讨论铣削和镗削切削用量选择。（1）铣削量选择：铣削用量的选择关系到铣削的效果。一般来讲，铣削用量选择原则：端面铣首先尽可能取较大的铣削宽度和深度，然后尽可能取较大铣削速度。具体选择时所涉因素很多，但总的来讲，粗铣时加工要求低，工件余量大，主要考虑铣刀耐用度；精铣余量小，加工精度高，主要考虑加工的质量；发动机缸体的铣削中，选用的机床为高刚度的高速机床，刚性好，功率大，因此选择较大切削用量。（2）镗削用量选择：镗削用量根据粗、精加工工艺来选。 粗加工选用较大切削深度，精加工选用较小的切削深度。切削深度确定后，尽量选较大切削用量。在进给量和切削深度选定后，在保证刀具耐用度条件下，用查表或计算的方法确定切削速度。一般地，粗加工选择较低的切削速度，精加工选用较高切削速度。发动机缸体的镗削中，选用具有高刚度的高速机床，刚性好，功率大；刀具采用国外先进的刀具，刚性好，质量高，因而选较大的切削用量。 4小结通过分析发动机缸体的结构和工艺特点，阐述发动机缸体机械加工工艺设计方案的原则与依据及切削用量的选择，以高速铣削和调头镗孔为例，分析了发动机缸体高速铣削与调头镗孔工艺流程以及在加工中需注意的问题。5
