0引言

      近年來，我國機床製造業已經逐（zhú）漸打破國外企業（yè）在汽車製造領域的壟斷，如沈陽機（jī）床的數控（kòng）產品已經多次配（pèi）套於（yú）該領域，上海汽（qì）車榮威發動機的缸體缸蓋自動（dòng）化生（shēng）產線就（jiù）使用了沈陽機床的加工（gōng）中心產品。但項目多限於（yú）粗加工及半精加工領域，如要在精加工領域有所突破，不僅要提（tí）高（gāo）機床本身的製造精度及（jí）穩定性，更要熟悉汽車製造領域的關鍵加工技術。

      發動機缸體缸孔（kǒng）、止口孔與缸體三軸孔（kǒng）的精加工難度較大，這些關（guān）鍵工（gōng）序要求精度偏高，一般的柴油機的缸體缸孔的（de）精度可以（yǐ）達到IT6，主軸孔與（yǔ）缸孔的垂直度為0.0015mm~0.02mm，缸孔（kǒng）的圓柱度範圍為（wéi）0.006mm~0.008mm。轎車發動（dòng）機多為汽油機（jī），其缸體缸孔的加工精度要求則更高，對穩定性的要求也更高，目前我國大多數的汽車製造企業均是從國外進口數控機床或者專用的精密（mì）機床，用來滿足這些高精加工的要求。

      1發動機止口（kǒu）與缸體缸孔加工技術（shù）的發（fā）展現狀分析

      缸（gāng）體是發動機的關鍵部件（jiàn），而發動機作（zuò）為汽車心髒，在影響汽車性能的各項因素中占有重要的（de）地位。缸體缸孔加工如圖1所示，其發動機缸體缸孔深度的誤差範圍處於0.02mm~0.03mm，這一區間範圍在加工中很難保（bǎo）證。目前，國內機床製造企業僅僅（jǐn）可（kě）提供進行半精加工的精鏜式機床。高剛度精密鏜杆技術、精密（mì）鏜頭技術、測檢技術、高速高精切削穩定性（xìng）、刀具補償技術、參數優化技術、數控驅動技術與機床的高剛度（dù）輕（qīng）量化技術（shù）等均是滿足精加工要求（qiú）的關鍵技術。

      精鏜頭（tóu）是在加工缸體缸孔與止口時最重要的部件。因為缸孔止口在深度尺寸上精度高，所以在鏜頭的設計中，加入了軸（zhóu）向定位係統（tǒng），使鏜頭具有軸向浮動的功能。因汽油汽車發動機缸體（tǐ）一般為4、6缸或者以上，從體現組合機床的高效（xiào）特性（xìng）為出（chū）發點，一般的機床上均設有兩（liǎng）個或者兩個以上的主軸，即在同一滑台上，需安裝兩個或者兩個以上的鏜頭，這些（xiē）鏜頭的進給由同一（yī）滑台來驅動。所以，常規通（tōng）用（yòng）鏜頭不能保證缸孔止口深度一致。為了解決該難題，對鏜頭就需要采用（yòng）浮（fú）動的主軸，並且需要在主軸的（de）前端處配置安裝擋鐵。這裏，刀尖與擋鐵的尺寸調整極易操作（zuò），加工過程中（zhōng），當擋鐵（tiě）頂（dǐng）到了缸體（tǐ）的頂麵時，用來鏜止口（kǒu）的刀剛好可達到要求的加工深度，若滑台繼續進給，鏜頭相對滑台與主軸同步地微（wēi）量進給，而主軸停止不動，直至（zhì）另一鏜頭的主軸前端接觸到擋鐵缸體，滑台（tái）停止進給。所有鏜頭（tóu）加工的止口的深度達到一致。此種結構鏜頭（tóu）製造工藝複雜，采用進口（kǒu）軸承可滿足探頭旋轉精度與剛度的高要求，而對彈簧的選配、主軸與鏜頭軸承、箱體孔的配（pèi）合也均有非常嚴格的要求。

      由於在這類機床中，精鏜頭是其關鍵部件，對於（yú）驅動部件的運動精度要求也（yě）更高，所以以此為依據提高機床的相（xiàng）關設計理念，是（shì）滿足缸孔精加工要求的關鍵。一般（bān）情況下，機床采用（yòng）單導軌、兩矩形導軌的雙側導向（xiàng）或者是兩導軌的外側導向滑台（tái），而采用三導軌（guǐ）數控機械滑台的驅動方式則更（gèng）利於（yú）缸孔精加工。三（sān）導軌滑台（tái）是（shì）單導軌導（dǎo）向（xiàng）的鑲鋼導軌，且其處（chù）在滑台接受軸向力（lì）的中間位（wèi）置，其受力情況良好，且力矩較小，剛度較高，受熱時變形小，導向（xiàng）約束穩定，動態（tài）性能良好。同時，采用伺服電動機（jī）同步齒（chǐ）輪驅動精密滾珠絲杠，確保了滑台進（jìn）給的高精（jīng）度（dù）性。

      此外缸孔與止口（kǒu）精度的高低，直接影響到發（fā）動機的（de）性能。所以，在缸（gāng）孔的精加工中，刀杆一般采用（yòng）國外的先進設計技術，采用自動補償鏜杆技術，保證加（jiā）工孔係的高精度要求。

      2發動機（jī）缸體（tǐ）的曲軸孔與凸輪軸孔加工技術

      凸輪軸孔與曲軸孔的加工是發（fā）動機缸體加工的另一道重要（yào）工序，目前，我國（guó）機床製（zhì）造企業所研製的數控（kòng）專用機床與三軸孔加工（gōng）機床，盡管在加工精度上可以達到同類產品（pǐn）的先進水平（píng），但是相（xiàng）比於國外，仍存在著相當（dāng）的差距。不管是在三軸孔的加工上還是缸體缸孔加工上，國外均已經采用了加工中心的柔（róu）性（xìng）敏捷自動線來進行，使得機床的柔性化獲得大幅的提高，且包括對整個缸體的加工，並（bìng）采取了機械手自動滾道進行（háng）輸送，實現了真正（zhèng）的高精、高效、高速的生（shēng）產製造模式，對（duì）中小批量生產的適應性較（jiào）高，尤其適合多品（pǐn）種的加工生產過程。近年來，一些機床企業擁有了一定的柔性（xìng）線，汽車（chē）生產廠提供缸體的加工柔（róu）性自動（dòng）線，並（bìng）采用桁架機械手輸送方式。但是，對（duì）於缸體關鍵工序的加工，例如缸體缸孔與三軸孔等的加（jiā）工，仍舊（jiù）采用了專用的數（shù）控機床來加工來完成（chéng）。

      3結（jié）論

      目前，刀具補償、輕量化、切削參數優化、在線檢測、高（gāo）速驅動、可靠性、人工智能、傳感器以及專家係統等技術在我國已獲（huò）得（dé）成功的應用。但是，對缸體與缸（gāng）蓋所有的工序加工均采用柔性的自動線進行生產（chǎn）仍（réng）處在開（kāi）發階段。近期，我國加強（qiáng）了對裝備製造業的扶持政策，汽車發動（dòng）機（jī）關鍵零件的高精度柔性、高效率的（de）自（zì）動線創新技術也引起了業內的廣泛關注。相信我國的柔性自動線技術將在不遠的將來達到國際先進水（shuǐ）平。