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附录

缸体机械加工工艺设计

发动机缸体是发动机零件中结构较为复杂的箱体零件，其精度要求高，加工工艺复

杂，并且加工加工质量的好坏直接影响发动机整个机构的性能，因此，它成为各个发动

机生产厂家所关注的重点零件之一。

1.发动机缸体的工艺特点

缸体为一整体铸造结构，其上部有4个缸套安装孔；缸体的水平隔板将缸体分成上

下两部分；缸体的前端面从到后排列有三个同轴线的凸轮轴安装孔和惰轮轴孔。

2.发动机缸体工艺方案设计原则和依据

设计工艺方案应在保证产品质量的同时，充分考虑生产周期、成本和环境保护；根

据本企业能力，积极采用国内外先进的工艺技术和装备，不断提高企业工艺水平。发动

机缸体机械加工工艺设计应遵循以下基本原则：

（1）加工设备选型原则加工设备选型采用刚柔结合的原则，加工设备以卧式加

工中心为主，少量采用立式加工中心，关键工序—曲轴孔、缸孔、平衡轴孔加工采用高

精度高速卧式加工中心，非关键工序—上下前后四个平面的粗铣采用高效并有一定调整

范围的专用机床加工；

（2）集中工序原则关键工序—曲轴孔、缸孔、平衡轴孔的精加工缸盖结合面的

精铣，采用在集中在一道工序一次装夹完成全部加工内容方案，以确保产品精度满足缸

体关键品质的工艺性能和有关技术要求。

根据汽车发动机缸体的工艺特点和生产任务要求，发动机缸体机械加工自动生产线

由卧式加工中心CWK500和CWK500D加工中心、专用铣/镗床、立式加工中心matec-30L

等设备组成。

3.发动机缸体机械加工工艺设计的主要内容

发动机缸体结构复杂，精度要求高，尺寸较大，是薄壁零件，有若干精度要求较高

的平面和孔。发动机缸体机械加工的工艺特点是：主要是平面和孔的加工，加工平面一

般采用刨、铣削等方法加工，加工孔主要采用镗削，加工小孔多用钻削。由于缸体结构

复杂，因此如何保证各表面的相互位置精度是加工中的一个重要问题。

3.1毛坯的选择

发动机缸体采用的材料一般是灰铸铁HT150、HT200、HT250，也有采用铸铝或者钢

板的，此发动机缸体采用高强度合金铸铁。缸体在加工前进行时效处理，以消除铸件内

应力和改善毛坯的力学性能。

提高毛坯精度，减少加工余量，是提高自动生产线系统生产率及加工质量的重要措

施。由于国外箱体类零件毛坯质量和精度较高，其生产线系统已实现了毛坯直接上线，

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既省去了毛坯检查装置，也节省了由于毛坯质量问题而浪费的加工工时，提高了综合效

益。因此，精化毛坯是提高生产率最有潜力的出路。对于发动机缸体生产线，可在零件

上线前粗铣六个面，去除大部分余量，便于零件直接上线。

3.2机械加工工艺基准的选择和加工

选择合理的加工工艺基准，直接关系到能否保证零件的加工质量。一般来说，工艺

基准可分为粗基准和精基准。

（1）粗基准对于上线的毛坯，其粗基准的选择尤为重要，如果粗基准选择不合理，

会使加工余量分布不均匀，加工面偏移，造成废品。在缸体生产线中，我们采用侧面作

为粗基准；

（2）粗基准对于发动机缸体这种箱体零件来说，一般采用“一面两销”为全线的统

一基准。对于较长的自动自动生产线系统，由于定位销孔在使用过程中的磨损造成定位

不准确，因此，将定位销孔分为2-3段使用。在缸体定位销孔的加工中，我们采用了以

侧面、底面和主轴孔定位，在加工中心上加工。

3.3机械加工加工阶段的划分和工序的安排

一个零件往往有许多表面需要加工，当然表面的加工精度是不同的。加工精度较高

的表面，往往要经过多次加工；而对于加工精度低的表面，只要经过一两次就行了。因

此，拟定工艺顺序时，要抓住“加工精度高的表面”这个矛盾，合理安排工序和合理划

分加工阶段。安排工艺顺序的原则是：先粗后精，先面后孔，先基准后其他。在发动机

缸体的机械加工中同样应遵循这一原则。

（1）粗加工阶段在发动机缸体的机械加工过程中，安排粗加工工序，对毛坯全面

进行粗加工，切去大部分余量，以保证生产效率；

（2）半精加工阶段在发动机缸体的机械加工过程中，为了保证一些重要表面的加

工精度，安排一些半精加工工序，将精度和表面粗造度要求中等的一些表面加工完成，

而对要求高的表面进行半精加工，为以后的精加工做准备；

3.4缸体的主要加工