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聊起夾具,，汽配件夾具相信是一個永不褪溫的話題,，各類異形工件、夾持難題的解決,，都是夾具企業(yè)的一把把辛酸淚,。而如今，隨著制造業(yè)整體生產(chǎn)周期的加速,，對于夾具企業(yè)來說,，夾具結(jié)構(gòu)的改進是一回事，對于夾持零件的工藝改造,，也是非常重要的一環(huán),。

缸蓋是汽車發(fā)動機的關(guān)鍵部件之一，其位于發(fā)動機上部,，借助螺栓,、缸墊與氣缸體牢固合體。缸蓋用于封閉氣缸并構(gòu)建發(fā)動機的燃燒室,，同時作為發(fā)動機的配氣機構(gòu)及相關(guān)部件的裝配基體,，缸蓋加工工藝十分復(fù)雜，其主要特點有兩點：第一,，汽車發(fā)動缸蓋通常為六面體，是多孔薄壁件,，孔壁最薄部分僅3.5μ左右,，孔壁加工數(shù)量可達100個。第二,，缸蓋強度和剛度要求較高,，只有達標才可保證氣體在熱應(yīng)力及壓力的共同作用下穩(wěn)定運行。以上工藝均具有很高的加工精度要求,，其加工質(zhì)量好壞直接影響著發(fā)動機效能的發(fā)揮,。

在發(fā)動機生產(chǎn)領(lǐng)域,，我們通常以灰鑄鐵,、鋁合金、蠕墨鑄鐵來做缸蓋材料。當前,，柴油機通常使用蠕墨鑄鐵或灰鑄鐵,，而汽油機則較多使用鋁合金，市場上有少量小型柴油機也采用鋁合金材料,。鋁合金導熱性好,，有利于提高壓縮比，進而提高發(fā)動機效能,。在節(jié)能環(huán)保理念的推動下,，人們對汽車發(fā)動機的節(jié)能減排要求不斷提高，驅(qū)使著包括缸蓋在內(nèi)的汽車發(fā)動機材料不斷優(yōu)化,。以前,，柴油機四氣門缸蓋氣門間裂紋的情況時有發(fā)生，后來隨著蠕墨鑄鐵的應(yīng)用推廣,，這一問題得到了良好的解決,。

在缸蓋加工領(lǐng)域，由于灰鑄鐵,、鋁合金,、蠕墨鑄鐵三種材質(zhì)的特性不同，其加工效率也不同,。就加工效率而言,，三種材質(zhì)中以蠕墨鑄鐵效率最低，而鋁合金效率最高,。

①為專用設(shè)備生產(chǎn)線。其擁有加工效率較高,、刀具等運行成本較低的優(yōu)勢,，通常用于定型缸蓋的大批量生產(chǎn)；劣勢在于一旦需要改變產(chǎn)品設(shè)計,，則改造成本非常高,。

③由加工中心組成的柔性生產(chǎn)線，通常用于生產(chǎn)未定型發(fā)動機產(chǎn)品或產(chǎn)量較低的產(chǎn)品,，其劣勢在于刀具等運行成本較高,。在當今的鋁合金缸蓋加工工藝中，生產(chǎn)線通常為加工中心構(gòu)成的柔性生產(chǎn)制造系統(tǒng),，設(shè)備主軸多采用電主軸,，主軸轉(zhuǎn)速通常都定在7 000 r／mm以上,。對于柔性加工線，頂?shù)酌婕庸た刹捎昧⑹郊庸ぶ行耐瓿�,，而四�?cè)面孔加工則可采用臥式加工中心完成,。基于柔性加工線的成本分析,，立式加工性價比較高,，因此比較受用戶歡迎。在缸蓋加工中,，加強立式加工中心的配置無疑可以獲得更好的成本優(yōu)勢,。

對于生產(chǎn)線的總體布置，通常集中工序單元采用“U”型布線,，與此同時,，在進行工藝方案設(shè)計時，必須充分考慮到物流,、投資與產(chǎn)出綜合成本,、人體工學最優(yōu)化等諸多因素。

從缸蓋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)來看,，大平面較多，進,、排氣面和項面,、底面均為大平面，這就要求平面度及表面粗糙度等精度必須保持較高水平,，進而要求機床擁有實現(xiàn)高精度加工的能力,，能達到較高的刀具調(diào)整精度和幾何精度。以前,，缸蓋大平面主要是運用合金刀片加工,，現(xiàn)在由于毛坯情況通常較好，因此常用金剛石刀片加工,，這種工藝可以優(yōu)化缸蓋平面,，提高加工表面的精度。

缸蓋有氣門導管孔,、凸輪軸孔、挺桿孔等高精度孔,，彼此間配合嚴密,，因此加工時要嚴格把控其表面的粗糙度、位置及尺寸精度等,。在進行加工時,，缸蓋氣門導管和氣門閥座是同時進給加工,，要做到一次到位，以減少誤差,，保持氣門導管與閥座的同軸度,。具備密封配合要求的氣門閥座和錐面，對圓度及跳動有嚴格要求,；有些氣門導管孔有運動件間配合要求,，因此其尺寸精度要求特別高，且由于兩者的材質(zhì)不同,，所以在加工過程中,，應(yīng)注重刀具材料選用等。

氣門導管底孔的尺寸精度要求非常高,，因此加工時應(yīng)注意考慮精度要求,，避免誤差出現(xiàn)，應(yīng)注意精度控制,，一旦控制不穩(wěn)定,，將影響氣門導管與缸蓋的配合度，進而對發(fā)動機的可靠性造成影響,。

作為缸蓋中的最長孔,，凸輪軸孔如運用調(diào)頭加工(或分段加工)，雖可降低機床設(shè)備的要求,，也基本可保障加工精度,，但無法滿足凸輪軸孔對同軸度的加工要求。所以,，加工時應(yīng)盡可能保證一次成型,。

眾所周知，缸蓋所用的鋁合金材料是塑性材料,，加工中難免出現(xiàn)毛刺,。解決毛刺問題的關(guān)鍵在于：一是加工中首先要選取合適的參數(shù)，二是提高工件材料的硬度,。在加工過程中,，通常運用高壓水或尼龍刷來去除和弱化毛刺，這些操作有一定危險性,，需要確保人身安全,。

首先，在工藝總體設(shè)計時,，應(yīng)同時考慮工序加工后的檢測程序設(shè)計,，完成一道加工就進行相應(yīng)的檢測,，這樣一來可以有效控制工序質(zhì)量。其次,，缸蓋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜,，內(nèi)應(yīng)力的不穩(wěn)定分布可能導致形變，會影響加工精度,。因此,，我們在進行缸蓋加工時，通常遵循“先面后孔”的原則,，并通過將精細加工和粗加工分散進行的手段,，釋放應(yīng)力。其三,，缸蓋的結(jié)合面劃傷可能導致缸蓋品質(zhì)受損,，影響發(fā)動機的效能。因此,，為了避免該問題發(fā)生,，我們通常對結(jié)合面采用精加工，避免發(fā)生后續(xù)破壞,。其四,，隨著自動化生產(chǎn)的推進，有些加工生產(chǎn)線自動化程度不斷提高,，對于這些自動化生產(chǎn)線,，必須附帶夾具噴氣和刀具折斷等檢測，避免損失的發(fā)生,。

缸蓋作為汽車發(fā)動機總成的關(guān)鍵部件，其工藝品質(zhì)事關(guān)汽車發(fā)動機的整體效能發(fā)揮,。缸蓋結(jié)構(gòu)復(fù)雜,，加工工藝標準要求較高，因此,，不斷追求最佳的加工工藝是業(yè)界的一致目標,。本文對缸蓋加工及其工藝進行了介紹，分析了缸蓋制造材料和加工生產(chǎn)線,，深入探討了當下主流的鋁合金缸蓋加工工藝特點,，并從平面加工、高精度孔加工,、氣門導管底孔加工,、凸輪軸孔加工、缸蓋加工毛刺的優(yōu)化等方面對工藝難點進行了梳理分析,，提出了優(yōu)化方案,，最后還總結(jié)了缸蓋加工流程的優(yōu)化要點。我們認為,，應(yīng)不斷加強缸蓋尤其是鋁合金缸蓋工藝品質(zhì)的優(yōu)化研究,，以適應(yīng)未來汽車行業(yè)的發(fā)展要求。

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