0引言

      近年來（lái），我國機床製造業已經逐漸打破國外企業在汽車（chē）製造領域的壟斷，如沈陽機床的數控產品已經多次配套於該領域，上海汽車榮威發動（dòng）機的缸體缸蓋自動化生產線就使用了沈（shěn）陽（yáng）機床的（de）加工中心產品。但項目多限於粗加工及半精加工領域，如要在精加工領域有所突破，不僅（jǐn）要提高機床本身的（de）製造精度及穩（wěn）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（gāng）孔、止口孔與缸體三軸孔的精加工難度較大，這（zhè）些關鍵工序要求精度偏高，一般的柴油機（jī）的缸體缸孔的精度可（kě）以達到IT6，主軸孔與缸孔的垂直度為0.0015mm~0.02mm，缸（gāng）孔的圓（yuán）柱（zhù）度範圍（wéi）為（wéi）0.006mm~0.008mm。轎車發動機多為（wéi）汽（qì）油機，其缸體缸孔的加工精度要求則更（gèng）高，對穩定性的要求也更高（gāo），目前我國大多數（shù）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機床，用來滿足這些高精加工的要求。

      1發（fā）動機止（zhǐ）口與缸體缸孔加工技術的（de）發展現狀分析

      缸（gāng）體是發動機的關鍵部件，而發動機（jī）作為汽車心髒（zāng），在影響汽車性能的（de）各項因（yīn）素中（zhōng）占有重（chóng）要的（de）地（dì）位。缸體缸孔加工如（rú）圖（tú）1所（suǒ）示，其發動（dòng）機缸體缸孔（kǒng）深度的（de）誤差範圍處於0.02mm~0.03mm，這一區間範圍在加工中很難保證。目前，國內機床製造企業僅僅可提（tí）供進行半精加工的精鏜式機床。高剛度精密鏜杆技術、精密鏜頭技術、測檢技術、高速高精切削穩定（dìng）性、刀（dāo）具補（bǔ）償技術、參（cān）數優化技（jì）術、數控驅動技術（shù）與（yǔ）機床的高剛（gāng）度（dù）輕（qīng）量化技術等均是滿足（zú）精加工（gōng）要求的關鍵技術。

      精鏜頭是在加工缸體缸孔（kǒng）與止口時最重要的部件。因為缸孔止（zhǐ）口在深度尺寸上精度高，所以在鏜頭的（de）設計中（zhōng），加入了軸向定位係統，使鏜頭具有軸向浮動的功能。因汽油汽車發動機缸體一般為4、6缸或者以上，從體現組合機床的高效特性為出發點，一般的機床（chuáng）上均設有（yǒu）兩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（de）鏜頭，這些鏜頭的進給由同一滑台來（lái）驅動。所以，常規通（tōng）用鏜（táng）頭不能保證缸孔止口深度（dù）一致。為了解決該難題，對鏜頭就需要采用浮動的主軸，並且需（xū）要在（zài）主軸的前端處配置安（ān）裝擋鐵。這裏，刀尖與擋鐵的尺寸調整極易操作，加工過程中，當擋鐵頂到了（le）缸體（tǐ）的頂麵時，用來鏜止口的刀剛好可達到要求（qiú）的加工深度，若滑台繼（jì）續進給，鏜頭相對滑台與（yǔ）主軸同步地微量進給，而（ér）主軸停止（zhǐ）不動，直至另一鏜頭的主軸前端接觸到擋鐵缸體，滑台停止進給。所有鏜頭加工的止（zhǐ）口的深度達到一致。此種結構鏜頭製造工（gōng）藝（yì）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（duì）彈簧的（de）選（xuǎn）配、主軸（zhóu）與鏜頭軸（zhóu）承、箱體孔的配合也均有非常嚴格的要求。

      由於在這類機床中，精（jīng）鏜頭是其關鍵部件，對於驅動部件的運動精度要求也（yě）更高，所以以此為依據（jù）提高機床（chuáng）的相關設計理（lǐ）念，是滿足缸孔精加（jiā）工要求的關鍵。一般情（qíng）況下，機床采用單導軌、兩矩形導軌的雙側導向或者是兩導軌的（de）外側導向滑台，而采用（yòng）三（sān）導軌數控（kòng）機械滑台的驅動方式則更利於缸孔精加工。三導軌滑台是單導軌導向的鑲鋼導軌，且其處在（zài）滑台接受軸向力的中間位置，其受力情（qíng）況良（liáng）好，且力矩較小，剛度（dù）較高，受（shòu）熱時變形（xíng）小（xiǎo），導向（xiàng）約束（shù）穩定（dìng），動態性能良（liáng）好。同時，采用伺服電動機同（tóng）步齒輪驅動精密（mì）滾珠絲杠，確保了滑台進給的高精度性。

      此外缸孔與止口精度的高低，直接影響到發動機的（de）性能。所以，在缸孔的精加工中，刀杆一（yī）般（bān）采用國外的先進設（shè）計技術，采用自動（dòng）補（bǔ）償鏜（táng）杆技術，保證加工孔係的高精度要求（qiú）。

      2發動機缸體的曲軸孔與（yǔ）凸輪軸（zhóu）孔加工技術

      凸輪軸孔與曲軸孔的加工是（shì）發動機缸體加工的另一道重要工序，目前，我國機（jī）床製（zhì）造企業所研製的（de）數（shù）控（kòng）專用機床與三軸孔加工機床，盡管在加工精度上可以達到同類產品的先進水平，但（dàn）是相比於國外，仍存在著相當的差距。不管是在三軸（zhóu）孔的加工上還（hái）是缸體缸孔加工上，國外均已經采用了加工中心的柔性敏（mǐn）捷自動線來（lái）進行（háng），使得機床的柔性化獲得大幅的提高，且包括對整個缸（gāng）體的加工，並采取了機械手自動滾道進行輸送，實現了真正的高（gāo）精、高效、高速的生產製造模式，對中小批量生產的適應性較高，尤其適合多品種的加工生產過程。近年來，一些機（jī）床企（qǐ）業（yè）擁有了（le）一定的柔性線，汽車生產廠（chǎng）提供缸體的加工（gōng）柔性自動線，並采用桁架機械手輸送方式。但是，對於缸（gāng）體關鍵工序的加工（gōng），例（lì）如缸體缸孔與三軸孔等的加工，仍舊采用（yòng）了專用（yòng）的數（shù）控機床來加工來完成。

      3結論

      目前，刀具補償、輕量化、切削參數優化、在線檢測、高速驅動、可靠性、人工智能（néng）、傳感器（qì）以及（jí）專（zhuān）家係統等技術在我國（guó）已獲得成功的（de）應用。但是，對缸體與（yǔ）缸蓋所有的工（gōng）序加工均采用柔性（xìng）的自動線進行生產仍處（chù）在開發階段。近期，我國加強了對裝備製造（zào）業的扶持政策，汽車發動機關鍵零件的高精度柔性、高（gāo）效率的自（zì）動線創新技術也（yě）引起了（le）業內的廣泛關注。相（xiàng）信我國的柔性自動線技術（shù）將（jiāng）在不遠的將來達到（dào）國際先進水平。