3）问题三：环带宽度未达到设备能力要求 环带宽度一般指缸盖座圈与气门密封面，环带宽度的加工精度直接影响发动机燃烧、寿命等重要特性；发动机缸盖上环带宽度一般在1～3?mm，上下偏差为±0.1?mm，由于其宽度较窄，一般在线三坐标或者线下三坐标无法检测，目前行业中普遍使用轮廓度仪进行检测。由于环带宽度是发动机缸盖中最为重要的特性尺寸，故主机厂验收标准也较高：Cpk≥1.33。环带宽度一般是可调的，它与刀具的锪刀和环带车刀是有联系的，当环带宽度偏小时，可以调大角度的锪刀至刀体原点距离，当环带宽度偏小时，可以调小角度的锪刀至刀体原点距离，如图7所示。当环带宽度Cpk不达标时，需要分析每个孔环带宽度的Cp值为多少，若Cp＞2，则环带宽度是可调的，可以按照上述调整方法调整后再次验证Cpk；若CP＜2，则可以判定此时加工过程不稳定，就要从刀具本身来分析问题，比如车刀块设计、加工表面粗糙度等方面。

图7 座圈环带宽度调节

（3）加工中心加工分析

加工中心加工导管座圈根据机型环带特点进行选择，当机型座圈环带结构比较简单或者没有锪面等加工内容时，主机厂就倾向于选择用加工中心去加工。加工中心加工方式比较简单，四把刀加工（进排气各两把，均为复合刀具，刀片材料为硬质合金）：第一把刀加工导管孔引导孔及去除一部分环带余量，导管孔引导孔直径略小于成品尺寸，主要起到定心作用；第二把刀直接将环带及导管孔加工至成品尺寸。加工中心加工精度也是刀具保证，另外机床柔性化更高，加工经济性高。

线体防磕碰工艺分析

1.工件侧面及顶面磕碰划伤问题

现在主机厂在进行工艺排布时，工件侧面及顶面精加工一般在前道工序就已经加工完成，而工件距离成品下线还有很远的辊道需要输送，这样就会导致工件在运输过程中精加工表面产生磕碰和划伤，由于发动机缸盖侧面及顶面需要安装不同的零件或者需要密封等，故产品及质量部门不允许精加工面存在磕碰或者划伤等质量问题。

图8 精加工留余量加工示意

对于侧面及顶面磕碰问题，我们主要从两个方面分析：①磕碰及划伤问题的来源是因为工件在运输过程中与辊道接触，对于此种现象，一般在易磕碰工件侧表面的辊道上包裹一层尼龙或者软材料，这样可以起到缓解磕碰的现象；②磕碰及划伤的本质根源是因为工件精加工工序排在比较靠前的工序，针对此种情况，可以对比较重要的表面精加工进行移序处理，或者将精加工转为半精加工，这样可以有效地减少磕碰及划伤现象，如图8所示。

2.工件底面划伤问题

目前发动机缸盖底面是发动机最为重要的一个表面，它需要跟缸体进行结合，而且燃烧室也需要它和缸体顶面进行密封，所以缸盖底面工艺排布一直是比较成熟的工艺。缸盖底面精度一般要求0.05mm的平面度、0.07mm的平行度及波纹度等形状公差，精度公差等级相对严格。缸盖底面一般分两道工序加工完成，即粗铣和精铣。由于精铣后还要经过清洗、压装及试漏等，所以底面也不可避免地出现划伤等问题。对于此种问题，主要从两个方面进行解决：①在底面精加工之后将工件放在工艺托盘上运输，这样可以解决精铣后的底面被直接划伤的问题，但这种方式容易造成托盘的损耗及人员操作繁琐的问题；②我们从设计的角度出发，将工件底面精铣时两边留出1～2mm的余量，如图9所示，使精铣后的平面在辊道运输时与辊道分离开，相当于“骑”着辊道输送，这种方式可从根本上将工件与辊道隔离，有效地解决底面划伤问题。

图9 工件“骑行” 输送

目前发动机设计不断更新，如何能使不同机型或者机型的迭代产品都能在一条生产线上生产，这就需要主机厂在建线初期认真思考线体柔性化的设计理念。线体柔性化设计主要体现在试漏机、压装机（图10）及清洗机等辅机设备上，目前行业在建线初期尽量采购含机器人的设备，而且需要有多夹具的设计理念。

图10 先进的柔性压装机

以上从工艺角度分析了发动机制造行业中的相关问题，主要分析了缸盖导管和座圈的加工工艺、缸盖制造工程中防磕碰工艺等工艺技术升级及缸盖线体柔性化设计等先进理念的应用，这些都大大提高了发动机的寿命与质量，使得目前发动机行业的制造工艺水平更加完善。

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编辑 | 夹具侠