一种复合式气缸盖缸孔加工工艺方法

摘要

本发明公开了一种复合式气缸盖缸孔加工工艺方法，所述加工工艺方法包括以下步骤：1）将待加工气缸盖定位，其缸孔的开口朝上，在加工中心上安装铣刀、镗刀；2）铣：利用铣刀采用螺旋插补精铣缸孔底面，再用圆弧插补精铣缸孔底面，圆弧插补的直径D=缸孔设计直径d‑镗刀的R角*2，铣削后缸孔深度h1符合设计要求；3）镗：转动刀盘，换镗刀，镗刀的R角为0.2‑0.4mm，加工缸孔侧壁，使缸孔直径达到设计要求，镗孔的镗削深度h2＜h1；4）加工完成，退出刀具。本发明具有不需要使用专用刀具和设备加工，使用现有的普通铣刀、镗刀通过加工中心即可完成缸孔加工，节约设备采购成本。

权利要求

1.一种复合式气缸盖缸孔加工工艺方法，其特征在于：所述加工工艺方法包括以下步骤：

1）将待加工气缸盖定位，其缸孔的开口朝上，在加工中心上安装铣刀、镗刀；

2）铣：利用铣刀采用螺旋插补精铣缸孔底面，再用圆弧插补精铣缸孔底面，圆弧插补的直径D=缸孔设计直径d - 镗刀的R角*2，铣削后缸孔深度h1符合设计要求；

3）镗：转动刀盘，换镗刀，镗刀的R角为0.2-0.4mm，加工缸孔侧壁，使缸孔直径达到设计要求，镗孔的镗削深度h2＜h1；

4）加工完成，退出刀具。

2.如权利要求1所述的一种复合式气缸盖缸孔加工工艺方法，其特征在于：所述气缸盖的缸孔在螺旋插补前经过半精铣、再精铣两个工步，缸孔底面留有余量0.3-0.6mm，缸孔侧壁留有余量0.8-1.2mm。

3.如权利要求2所述的一种复合式气缸盖缸孔加工工艺方法，其特征在于：缸孔底面留有余量0.5mm，缸孔侧壁留有余量1mm。

4.如权利要求3所述的一种复合式气缸盖缸孔加工工艺方法，其特征在于：所述步骤2中，螺旋插补分两刀铣削到位，其第一刀铣0.1mm，第二刀铣0.4mm。

5.如权利要求3所述的一种复合式气缸盖缸孔加工工艺方法，其特征在于：所述步骤3中，镗刀镗孔的镗削深度h2比h1小0.08-0.1mm。

说明书

一种复合式气缸盖缸孔加工工艺方法

技术领域

[0001] 本发明涉及气缸盖缸孔加工技术领域，特别是涉及一种复合式气缸盖缸孔加工工艺方法。

背景技术

[0002] 气缸盖是传统内燃发动机的一个关键零部件，其和气缸体、气缸套一起组成内燃机的基本骨架。由于燃烧室的燃气高温高压交变，对气缸盖和气缸体之间的密封要求非常高，传统的气缸盖为了保证密封，一般都围绕缸孔周围布置多颗气缸盖螺栓孔，气缸套安装后应该凸出气缸体顶面，而且该凸出量必须严格控制，另外必须严格控制气缸垫的厚度以及气缸盖螺栓的拧紧力矩，让气缸垫受到足够的压力以保证密封可靠。但是，该密封方法为确保密封，缸孔周围布置多颗气缸盖螺栓孔，必然导致气缸盖内部结构复杂，铸造困难，制造成本高，且对鼻梁区的冷却效果受到影响。还有，气缸垫的厚度、气缸套凸出气缸体顶面的高度以及气缸盖螺栓的拧紧力矩对制造技术、工艺技术要求很高，很难避免发生冲缸垫导致漏气、漏水、漏油故障。

[0003] 开发出新式复合式气缸盖，就是将气缸体水套从气缸体移动到气缸盖上。缸孔复合于气缸盖上面，其缸孔底面（即原先的气缸盖的底面部分）要求高，且很难加工，需要专用的刀具和设备才能保证其加工精度的要求。但是因为新产品在试制阶段的变动性较大，而专用刀具和设备的专用性强加工局限性大且采购周期长，不适用于新品试制阶段。

[0004] 复合式气缸盖的缸孔加工的难点主要有以下几点；

[0005] 1、缸孔与气缸盖底面交接部分为弧面：

[0006] 复合式缸孔部分属于燃烧室部分，发动机工作时这里属高温高压区域，如果缸孔与底面部分衔接不好很容易应力集中，受到热冲击后发生开裂现象。

[0007] 2、缸孔底面加工要求高，刀具限制：

[0008] 因为刀具径向进给时中心速度为零，而受复合气缸盖缸孔限制无法横向铣削加工整个底面，只能通过径向铣削加工，而且加工要求高，难加工。

[0009] 以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

[0010] 本发明目的在于提出一种使用普通的铣刀、镗刀即可完成缸孔加工的方法，操作简单、通用性强。

[0011] 优选地，本发明还可以具有如下技术特征：

[0012] 一种复合式气缸盖缸孔加工工艺方法，所述加工工艺方法包括以下步骤：

[0013] 1）将待加工气缸盖定位，其缸孔的开口朝上，在加工中心上安装铣刀、镗刀；

[0014] 2）铣：利用铣刀采用螺旋插补精铣缸孔底面，再用圆弧插补精铣缸孔底面，圆弧插补的直径D=缸孔设计直径d - 镗刀的R角*2，铣削后缸孔深度h1符合设计要求；

[0015] 3）镗：转动刀盘，换镗刀，镗刀的R角为0.2-0.4mm，加工缸孔侧壁，使缸孔直径达到设计要求，镗孔的镗削深度h2＜h1；

[0016] 4）加工完成，退出刀具。

[0017] 进一步地，所述气缸盖的缸孔在螺旋插补前经过半精铣、再精铣两个工步，缸孔底面留有余量0.3-0.6mm，缸孔侧壁留有余量0.8-1.2mm。

[0018] 进一步地，缸孔底面留有余量0.5mm，缸孔侧壁留有余量1mm。

[0019] 进一步地，所述步骤2中，螺旋插补分两刀铣削到位，其第一刀铣0.1mm，第二刀铣0.4mm。

[0020] 进一步地，所述步骤3中，镗刀镗孔的镗削深度h2比h1小0.08-0.1mm。

[0021] 本发明与现有技术对比的有益效果包括：

[0022] 1)利用本方法加工缸孔，不需要使用专用刀具和设备加工，使用现有的普通铣刀、镗刀通过加工中心即可完成加工，节约设备采购成本；

[0023] 严格控制镗削深度h2小于铣削后的缸孔深度h1，当镗削深度h2大于铣削后的缸孔深度h1时，会在缸孔底面根部铣削成凹坑；

[0024] 1)选用合理的圆弧插补直径，圆弧插补的直径D=缸孔设计直径d - 镗刀的R角*2，当圆弧插补的直径D＜缸孔设计直径d - 镗刀的R角*2时，则会在缸孔底面根部形成突出的一圈圆环；当圆弧插补的直径D＞缸孔设计直径d - 镗刀的R角*2时，则会将气缸底面与侧面连接的圆弧铣削掉。

附图说明

[0025] 图1是本发明加工示意图。

具体实施方式

[0026] 为便于准确理解，以下是后文中将出现的技术术语的准确定义：

[0027] “圆弧插补的直径D=缸孔设计直径d - 镗刀的R角*2”是指圆弧插补的直径D等于缸孔设计直径d减去镗刀的R角乘以2，算式为D=d - R * 2，设d=120，R=0.4，则D=119.2。

[0028] 下面结合具体实施方式并对照附图对本发明作进一步详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。

[0029] 参照以下附图，将描述非限制性和非排他性的实施例，其中相同的附图标记表示相同的部件，除非另外特别说明。

[0030] 实施例一

[0031] 参照图1，一种复合式气缸盖缸孔加工工艺方法，所述加工工艺方法包括以下步骤：

[0032] 1）将待加工气缸盖定位，其缸孔1的开口朝上，在加工中心上安装铣刀、镗刀；

[0033] 2）铣：将缸孔1进行半精铣、再精铣两个工步，缸孔1底面留有余量0.3mm，缸孔1侧壁留有余量0.8mm，利用铣刀采用螺旋插补精铣缸孔底面，螺旋插补分两刀铣削到位，其第一刀铣0.1mm，第二刀铣0.4mm；再用圆弧插补精铣缸孔1底面，圆弧插补分两刀铣削到位，第一刀铣0.3mm，第二刀铣0.2mm，圆弧插补的直径D=缸孔设计直径d - 镗刀的R角*2，铣削后缸孔1深度h1符合设计要求；

[0034] 3）镗：转动刀盘2，换镗刀，镗刀的R角为0.4mm，加工缸孔1侧壁，使缸孔1直径达到设计要求，镗孔的镗削深度h2比h1小0.08mm。

[0035] 4）加工完成，退出刀具。

[0036] 实施例二

[0037] 参照图1，一种复合式气缸盖缸孔加工工艺方法，所述加工工艺方法包括以下步骤：

[0038] 1）将待加工气缸盖定位，其缸孔的开口朝上，在加工中心上安装铣刀、镗刀；

[0039] 2）铣：将缸孔进行半精铣、再精铣两个工步，缸孔底面留有余量0.5mm，缸孔侧壁留有余量1mm，利用铣刀采用螺旋插补精铣缸孔底面，螺旋插补分两刀铣削到位，其第一刀铣0.1mm，第二刀铣0.4mm；再用圆弧插补精铣缸孔底面，圆弧插补分两刀铣削到位，第一刀铣
0.3mm，第二刀铣0.2mm，圆弧插补的直径D=缸孔设计直径d - 镗刀的R角*2，铣削后缸孔深度h1符合设计要求；

[0040] 3）镗：转动刀盘，换镗刀，镗刀的R角为0.4mm，加工缸孔侧壁，使缸孔直径达到设计要求，镗孔的镗削深度h2比h1小0.1mm。

[0041] 4）加工完成，退出刀具。

[0042] 实施例三

[0043] 参照图1，一种复合式气缸盖缸孔加工工艺方法，所述加工工艺方法包括以下步骤：

[0044] 1）将待加工气缸盖定位，其缸孔的开口朝上，在加工中心上安装铣刀、镗刀；

[0045] 2）铣：将缸孔进行半精铣、再精铣两个工步，缸孔底面留有余量0.6mm，缸孔侧壁留有余量1.2mm，利用铣刀采用螺旋插补精铣缸孔底面，螺旋插补分两刀铣削到位，其第一刀铣0.1mm，第二刀铣0.4mm；再用圆弧插补精铣缸孔底面，圆弧插补分两刀铣削到位，第一刀铣0.3mm，第二刀铣0.2mm，圆弧插补的直径D=缸孔设计直径d - 镗刀的R角*2，铣削后缸孔深度h1符合设计要求；

[0046] 3）镗：转动刀盘，换镗刀，镗刀的R角为0.2mm，加工缸孔侧壁，使缸孔直径达到设计要求，镗孔的镗削深度h2比h1小0.1mm。

[0047] 4）加工完成，退出刀具。

[0048] 本领域技术人员将认识到，对以上描述做出众多变通是可能的，所以实施例和附图仅是用来描述一个或多个特定实施方式。

[0049] 尽管已经描述和叙述了被看作本发明的示范实施例，本领域技术人员将会明白，可以对其作出各种改变和替换，而不会脱离本发明的精神。另外，可以做出许多修改以将特定情况适配到本发明的教义，而不会脱离在此描述的本发明中心概念。所以，本发明不受限于在此披露的特定实施例，但本发明可能还包括属于本发明范围的所有实施例及其等同物。