在 从工艺到整线看发动机加工：工艺与产线运作实例 一文中，我们从夹持工艺、产线设计至整线安排，由小至大介绍了发动机加工知识，下文则是从发动机的一个重要加工部位——导管座圈及其底孔，分析下的加工工艺及缸盖线体的柔性化设计思路。

发动机导管座圈及其底孔加工工艺

1.导管座圈底孔加工

导管座圈底孔加工精度一般包括导管底孔的位置度和圆柱度，另外还有导管底孔与座圈底孔的同轴度。行业要求位置度一般为φ0.1～0.2mm，其加工精度受刀具、夹具及机床稳定性等影响；同轴度一般为0.03mm左右，其加工精度主要受刀具影响，同轴度的加工质量将直接影响后续导管座圈压装质量及导管座圈精加工，同时精加工后的座圈底孔也是通过同轴度来保证。

图1

由于导管座圈底孔精度数量级比较高，故目前行业比较先进的加工工艺分为粗加工和精加工两部分。粗加工主要是进行进排气喉口的刀校及开粗等内容。粗加工通常使用一把成形刀具，以此完成喉口刀校、座圈粗加工及锪导管底孔下平面加工，加工量较大，一般采用超硬材料的刀具。精加工主要是加工进排气导管底孔和精铰进排气导管底孔及座圈底孔，精铰导管底孔及座圈底孔是复合在一把刀具上，这种加工方式能最大限度地保证两孔同轴度，加工刀具材料一般采用整体PCD铰刀来保证加工精度。导管座圈底孔加工均采用底面+底面两销孔的精定位来保证加工精度，如上图所示。

2.导管座圈压装

导管座圈压装一直是国内压装机领域的一大难点，压装一致性、压装质量、压装过程不可控及机床故障率等一直困扰着压装机厂家。随着压装技术不断发展，现在各主机厂基本实现了从手工压装→半自动压装→自动压装的转变，压装质量也越来越接近国际水平。

导管座圈压装主要考虑三个方面：①压装过程如何保证压装质量；②压装节拍；③压装过程如何呈现及后续追溯问题。目前国内各大主机厂无论是采用国内压装机还是国外进口压装机，都不可避免地会出现压装质量问题，如切边、划伤等，目前行业普遍从压装结构、压头形式和伺服系统等方面着手。我们在工作过程中经常会出现许多划伤问题，经过讨论分析，从压头形式（图2）、压前喷油润滑、压力调节及座圈材质等方式进行调整，尤其是注意压头形式及座圈材质，有的座圈前端有修磨，此种座圈压装质量效果较好，压头形式设计的合理，可保证压装稳定性与一致性。

图2 导管座圈压头形

3.导管座圈加工

（1）导管座圈加工概述

导管座圈加工是发动机缸盖至关重要的部分之一，导管座圈加工质量直接决定发动机性能。目前发动机行业导管座圈的加工方式有很多，加工刀具形式也有很多形式，加工工艺也不尽相同。

发动机缸盖导管座圈加工精度尺寸主要包括导管孔位置度和圆柱度、阀座的环带角度、环带宽度、环带表面粗糙度、环带中心至底面距离及环带相对导管孔跳动等。导管座圈整体加工质量主要受刀具及夹具影响。目前行业中导管座圈加工主要采用专机自动线加工和加工中心加工。对于专机自动线加工，其主要是通过专用镗头一次定位加工完成，加工流程是工件随输送装置至夹具体，装夹完成后主轴箱Z向进给，刀具三次切削完成加工。专机自动线加工特点根据刀具及加工工艺设计，Z向有三个轴，为z轴、u轴和v轴，滑台z轴负责Z向快速进给，刀具到达坐标系R点，慢速进给锪平面，刀具寸退一小段距离后，u轴负责车刀进给加工环带部分，最后v轴负责枪铰刀进给加工导管孔，如图3所示。

图3 导管座圈专机加工