给你一套宝马发动机设计图，你能造一个吗？

汽车发动机是为汽车提供动力的装置，是汽车的心脏，决定着汽车的动力性、经济性、稳定性和环保性。根据动力来源不同，汽车发动机可分为柴油发动机、汽油发动机、电动汽车和混合动力汽车。

气缸体作为汽车发动机的核心部件，对气缸孔的加工精度要求很高，制约了发动机质量的提高，主要体现在气缸体顶面、气缸孔、和曲轴孔。

为保证气缸复杂生产工艺的精度，有以下几点：

使用具有自动补偿功能的加工中心，使用专用夹具一次性定位装夹，关键工艺刀具的选择，加工中心CNC和珩磨机程序的优化，恒温恒湿的生产条件保证，等等我们来看看item的具体例子。

1. 示例：气缸尺寸特性要求

下图为发动机最终产品尺寸示意图，包括发动机顶面气缸体、气缸孔和曲轴孔的精加工尺寸。相关要求描述如下：

▲发动机最终产品尺寸图1

缸体顶面尺寸：缸体顶面到曲轴孔的距离尺寸公差为0.08mm，顶面粗糙度Rmax12 .5 μm，顶面与曲轴孔的平行度为0.05 mm，顶面平面度为0.05 mm。

缸径尺寸：缸径公差为0~0.015mm，缸径与曲轴孔的垂直度为0.05mm/150mm，缸筒加工位置精度孔径为 0.2 毫米。缸径圆柱度精度要求为0.01mm，缸径粗糙度为Rz2~5μm。

▲发动机最终产品尺寸2示意图

气缸体曲轴孔尺寸：曲轴孔粗糙度Rz10μm，直径公差0~0.018mm，曲轴孔位置精度要求直径0.2mm，圆度0.005mm，圆柱度为 0.005 毫米。 2、3、4档同轴度为0.008 毫米。

二、顶面精加工的各种工艺控制

1。气缸的夹紧和定位按产品图纸设计。 由于图纸的尺寸基准是底面和底面上的两个定位销孔，而这种基准在上一道工序中已经加工过，所以圆柱顶面的定位基准是底面和底面有两个定位销孔，消除了因基准面换算带来的精度误差。

2。由于缸体空间尺寸较大，如果在加工过程中装夹不紧，缸体会轻微晃动，严重影响加工精度。因此，需要在夹具上设计几个自锁辅助支撑点，并保证夹紧点，并且气缸的夹紧力要均匀，以免气缸体的平面度受到影响。锁模力不均和加工后应力的释放。

3。加工中心增加三点三检的气体检测方式。如果夹紧不到位，及时报警，保证产品加工的稳定性。

4。立方氮化硼 (CBN) 刀片和铰刀用于精铣圆柱顶面和精密孔加工。这些刀具寿命长，具有加工精度高、表面粗糙度参数值小、生产率高等优点。如果使用硬质合金刀片，在大批量生产的条件下无法保证粗糙度的加工要求。镀层硬质合金刀片只要加工100片以上，很容易产生过大的粗糙度，而使用CBN刀片效果更好。很多，可以加工200件以上。

5。控制加工中心的切削参数，优化数控刀具路径，适当提高切削速度，可减少因气缸体顶面受力不均造成的气缸体前后表面平面气缸体顶面受力不均。太糟糕了。

6。大板铣完后，用CNC控制程序，加一把大刷子沿着铣刀的加工路线在圆柱顶面周围刮，去除气缸的毛刺。

7。车间温湿度控制。控制设定恒温20±2℃，相对湿度40%~60%，以减少热胀冷缩对筒体精加工的影响。

气缸体顶面精加工后的平行度、平面度、粗糙度测试报告如下图。

▲缸体顶面尺寸检验报告

3.缸径精加工的各种过程控制

缸体和缸径对精加工尺寸有很高的要求，是工艺制造控制的重点。为了保证缸孔的珩磨质量，珩磨前需要将缸孔直径的尺寸公差控制在±0.01mm以内，即只允许20μm的公差带通过气检。进入珩磨机进行铰孔和珩磨。珩磨前，需在加工中心将气缸孔精镗至预定尺寸，加工工艺流程图如图所示。

▲工艺流程图

精镗刀的内部冷却结构保证了切削过程中产生的热量g工序及时带走，从而降低局部加工温度，提高缸孔表面质量。

根据最终产品图纸对比，预珩磨工序缸体缸径为精镗，为后珩磨机预留0.04~0.05mm的加工余量。粗糙度控制在Rz10~20 μm，圆柱度控制在0.015 mm，而0.2 mm的位置直径和0.05 mm/150 mm的垂直度与产品图纸一致，即粗糙度、直径和在保证位置和垂直度的情况下，通过铰孔控制缸筒的圆柱度。缸径精镗后，通过在线气检设备检测缸径直径，合格产品通过电动辊道进入珩磨机。进口缸孔扩孔珩磨设备（如德国知名珩磨机）虽然一次性投资大，但后加工成本极低，加工质量稳定。

用立式珩磨机加工。在加工过程中，珩磨头的油石被送入r径向在伸缩机构的作用下，工件逐渐加工到需要的尺寸。珩磨头周边有6~9个珩磨砂条，6个可用于粗珩磨。精密珩磨采用9片，长度约为缸孔长度的1/3~2/3。珩磨时往复速度控制在25~35m/min，珩磨效率高。

油石对孔壁的压力控制在0.3~0.5 MPa。珩磨油石的压力直接影响工件的表面质量、油石的磨损量、工件的尺寸精度和表面粗糙度。

缸孔精镗后，粗珩磨和精珩磨均可满足产品尺寸要求。珩磨后会产生20°~30°的珩磨花纹，对缸筒油膜的润滑油储存有很好的效果。珩磨后缸径的直径、位置、圆柱度、垂直度和粗糙度测试报告如下。

四、曲轴孔精加工的各种过程控制

常用汽油机最高转速可达6000转/分，对曲轴孔技术要求较高。为了恩为保证曲轴孔珩磨质量，珩磨前曲轴孔直径公差应控制在±0.015mm以内。 0.03mm公差带经气检合格后可进入珩磨机进行平台珩磨。在曲轴孔进入珩磨前，需要在加工中心将曲轴孔精镗到预定尺寸。处理示意图如图所示。

▲曲轴孔工艺图

加工中心精密镗刀采用内冷结构。由于曲轴孔的深度较大，可达300毫米，对镗刀的要求也很高。采用CBN材料嵌件，其结构如图所示。

▲镗刀结构

工具的选择很重要。选择了mapal品牌。该刀具有 4 个半精镗刀片和 6 个精镗刀片。加工过程中，先用刀片将导孔扩孔，切除大部分余量，然后用半精镗刀片镗孔至直径48.79mm，留出0.2mm余量用于加工。用于切削的直径为 48.995 mm 的刀片；

首先在1档和2档位置钻曲轴孔开，然后转动转盘，将另一侧曲轴孔的第 5、4、3 档位置钻孔。根据最终产品图纸的对比，预珩磨工序中气缸体曲轴孔径精镗后的珩磨机平台珩磨预留0.04~0.05mm的加工余量。

与普通珩磨曲轴孔相比，平台啮合曲轴孔，磨合期缩短1/3~1/2，寿命提高10%~20%，扭矩增大5%，油耗降低50%~60%%。平台珩磨的粗糙度控制在Rz10-20 μm，圆柱度控制在0.01 mm，定位度为直径0.2 mm，圆度0.01 mm，同轴度0.008 mm。平台珩磨也满足产品尺寸要求。

为保证尺寸精度，曲轴孔一次就位珩磨，即从1档平台到5档，同时旋转和来回移动。珩磨后气缸体曲轴孔的直径、圆度、位置、同轴度、圆柱度、粗糙度测试报告如图所示。

▲曲柄后孔尺寸检验报告

对发动机缸体顶面、缸孔和曲轴孔的精加工，采用自锁夹具和辅助支撑设计，选用先进的刀具材料和刀具组合结构，加工温度和湿度均达到可控，加工参数、切屑余量等工艺措施保证了产品精加工的精度要求，从而保证了产品的装配和量产性能。

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