本期內(nèi)容：

缸蓋安裝在缸體的上面，從上部密封氣缸并構(gòu)成燃燒室。它經(jīng)常與高溫高壓燃氣相接觸，因此承受很大的熱負(fù)荷和機械負(fù)荷。水冷發(fā)動機的氣缸蓋內(nèi)部制有冷卻水套，缸蓋下端面的冷卻水孔與缸體的冷卻水孔相通。利用循環(huán)水來冷卻燃燒室等高溫部分。

缸蓋上還裝有進、排氣門座，氣門導(dǎo)管孔，用于安裝進、排氣門，還有進氣通道和排氣通道等。汽油機的氣缸蓋上加工有安裝火花塞的孔，而柴油機的氣缸蓋上加工有安裝噴油器的孔。頂置凸輪軸式發(fā)動機的氣缸蓋上還加工有凸輪軸軸承孔，用以安裝凸輪軸。

氣缸蓋一般采用灰鑄鐵或合金鑄鐵鑄成，鋁合金的導(dǎo)熱性好，有利于提高壓縮比.

氣缸蓋是燃燒室的組成部分，燃燒室的形狀對發(fā)動機的工作影響很大，由于汽油機和柴油機的燃燒方式不同，其氣缸蓋上組成燃燒室的部分差別較大。汽油機的燃燒室主要在氣缸蓋上，而柴油機的燃燒室主要在活塞頂部的凹坑。

產(chǎn)線的布局

發(fā)動機缸蓋的加工多采用柔性生產(chǎn)線，生產(chǎn)設(shè)備以加工中心為主，配少量專業(yè)檢具有一定柔性的專用機床及必須的輔機組成。設(shè)備之間采用輸送輥道連接。從柔性的角度出發(fā)，大部分加工內(nèi)容選用立式加工中心完成，針對部分加工內(nèi)容需在立式加工中心置備第四回轉(zhuǎn)軸。與選用臥式加工中心相比，這樣既達到了加工要求，又減少了設(shè)備費用支出。

柔性加工線的工序流程一般分為：工序分散型和工序集中型。

工序分散型：

工序一次分散的生產(chǎn)線，加工件要通過所有的加工設(shè)備才能加工完成。如其中一臺加工設(shè)備出現(xiàn)故障，會牽涉到整個生產(chǎn)線停線。

工序集中型：

加工線上盡可能選用相同型號的加工中心，把不同的工序內(nèi)容集中到一臺機床上，用盡量少的裝夾次數(shù)，高效的加工工件。當(dāng)某臺加工設(shè)備出現(xiàn)故障時，可用同一工序相同型號的設(shè)備繼續(xù)生產(chǎn)，雖然生產(chǎn)量所減少，但可以避免整個生產(chǎn)線停產(chǎn)。工序集中型還可根據(jù)生產(chǎn)增減或轉(zhuǎn)用加工設(shè)備，轉(zhuǎn)用設(shè)備可避免機床在固定工況下的重復(fù)使用段磨損，這些都是優(yōu)點，相反，缺點是：工件追隨能力差，由那太設(shè)備加工的工件不易追溯，且生產(chǎn)中刀具的周轉(zhuǎn)量相對要大一些。

基準(zhǔn)的選擇

粗基準(zhǔn)選擇：

粗基準(zhǔn)主要考慮各加工表面有足夠的余量，不加工表面的尺寸和位置復(fù)合圖紙要求。要保證缸體結(jié)合面與燃燒室內(nèi)毛坯面的位置，實際上就是要選擇一個合理的粗基準(zhǔn)。在缸蓋的缸體結(jié)合面方向，都會留有3個工藝定位臺階，作為粗基準(zhǔn)，這個工藝定位臺階與燃燒室位于同一個方向，是鑄造模具同一個型面形成的，沒有分型等鑄造工藝誤差，因此比較準(zhǔn)確，所以必須要用缸蓋的缸體結(jié)合面方向上的粗基準(zhǔn)作為首次定位基準(zhǔn)，加工出機加工的精基準(zhǔn)。以后的誤差，都是用機加工的精基準(zhǔn)重復(fù)定位而差生的累積誤差，相對較小，不會影響壓縮比。

精基準(zhǔn)選擇：

主要考慮 “基準(zhǔn)重合”與“基準(zhǔn)統(tǒng)一”的原則，大批量生產(chǎn)中基準(zhǔn)一般采用地面與兩銷孔。缸蓋的缸體結(jié)合面和罩蓋結(jié)合面比較大，結(jié)構(gòu)上比較適宜做精基準(zhǔn)，因此，選擇缸體結(jié)合面和此面上的2個定位銷孔作為第一精基準(zhǔn)，罩蓋結(jié)合面作為第二精基準(zhǔn)。

簡述工藝路線：

工藝路線安排

主要加工位置

平面加工

• 缸蓋的頂面，底面和進/排氣面都是大面積平面，精度要求高（平面度，垂直度，位置度等要求）。這對加工中心的幾何精度和刀具的調(diào)整精度要求比較高。?

• 加工中心，作為排除了加工時人的具體干預(yù)的自動機床，它的幾何精度檢驗必須真實地反正應(yīng)其工作區(qū)內(nèi)形成工件輪廓表面的刀尖點相對工件運動軌跡的規(guī)律性要求，因此，其檢驗的重點，應(yīng)該是影響工件加工的形位精度。

• 氣缸蓋底部及缸體結(jié)合面，與活塞共同形成發(fā)動機的燃燒室，氣缸蓋在發(fā)動機運轉(zhuǎn)過程中承受高溫高壓燃氣和螺栓預(yù)緊力的作用，因此面加工的粗基準(zhǔn)一般選擇氣缸蓋底面，根據(jù)該基準(zhǔn)校核頂面，出砂孔及氣道平面等位置。

• 缸體結(jié)合面：一般缸蓋的燃燒室都是毛坯面，不需機加工。因此，缸體結(jié)合面與燃燒室內(nèi)毛坯面的位置精度要求相對較嚴(yán)。另外，此面對發(fā)動機燃燒室的密封性關(guān)系很大，雖然缸體和缸蓋中間還有氣缸墊，仍對此面的平面度要求較高。

• 罩殼面與主要起防塵及防噪聲作用的凸輪罩配合，中間還有氣缸墊，進/排氣分別與進/排氣歧管相配合，中間有墊片；兩側(cè)面主要安裝一些控制器及罩殼等裝置。這些部位要求相對缸體結(jié)合面較低。

高精度孔的加工

• 氣缸蓋上的氣門閥座，導(dǎo)管孔，挺桿孔和凸輪軸等孔系，有配合關(guān)系，其尺寸精度，位置精度和表面粗糙度要求極為嚴(yán)格。

• 氣缸蓋的功能要求氣閥座孔加工后與未加工的氣道須具有性對準(zhǔn)確的位置要求，確保氣缸蓋在工作狀態(tài)下具備良好的配氣功能，因此孔加工的粗基準(zhǔn)一般選擇氣閥孔，根據(jù)氣閥孔校核底面外形及搭子位置，劃底面十字中心線并引致頂面。

1.缸蓋氣門閥座，氣門導(dǎo)管精加工

缸蓋氣門閥座，氣門導(dǎo)管同時與發(fā)動機氣門配合，所以同軸度要求比較高，另外氣門閥座與氣門錐面進行密封配合，對于源于要求也非常高。

一次定位，加工氣門導(dǎo)管和氣門閥座，可以減少重復(fù)定位誤差，提高氣門導(dǎo)管和氣門閥座的同軸度。

加工氣門閥座時，進刀方向如何沿著閥座徑向方向，此種加工方式成為“車”閥座，可以提供加工精度。如果進刀方向沿著閥座軸向方向，成為“锪”或“鏜”閥座。

2.缸蓋挺桿孔，氣門導(dǎo)管底孔的加工

裝配氣門挺桿，以凸輪軸傳遞來的動力驅(qū)動進排氣門，挺桿孔與導(dǎo)管孔之間有一定的同軸度要求。但是只要選好了加工余量，參數(shù)和刀具，加工過程基本沒有什么問題。

3.缸蓋凸輪軸孔的加工

進排氣凸輪軸孔各裝一根凸輪軸，而凸輪軸在孔內(nèi)旋轉(zhuǎn)以驅(qū)動挺桿，因此，各檔凸輪軸孔的同軸度要求非常高，否則會出現(xiàn)凸輪軸早期磨損，卡頓，甚至無法裝配等問題。

缸蓋凸輪軸孔是缸蓋最長的孔，如果分段加工的話，雖然可以保證凸輪軸軸孔的加工精度，但是無法滿足凸輪軸孔的同軸度要求，所以要求精加工一次加工成型。對于長度500mm左右的刀桿而言，如何消除自身重力所產(chǎn)生的影響？

對于專機自動線的而言，一般都帶有鏜模架以消除影響，對于比較大的發(fā)動機，有可能帶有好幾個鏜模架。

對于加工中心，現(xiàn)在已基本取消鏜模架，利用刀具的自導(dǎo)向消除刀桿重力的影響，刀桿的結(jié)構(gòu)特點是：在刀桿的圓周上，均勻布置一個刀刃和三個導(dǎo)向條。刀桿數(shù)量一般是一長一短。

4其他

火花塞孔，螺旋孔，螺紋孔，水孔及油孔和其他部件之間沒有太緊密的聯(lián)系，位置要求不高。

匯總:

1. 凸輪軸孔系各擋孔間位置關(guān)系特別重要。

2. 閥座導(dǎo)管孔系之間位置關(guān)系特別重要。

3. 缸體結(jié)合面與燃燒室內(nèi)毛坯面間位置關(guān)系比 較重要。

4. 挺桿孔與導(dǎo)管孔間位置關(guān)系比較重要。

5. 其余部位位置精度要求一般。

其他加工

罩殼面和缸體結(jié)合面之間的距離尺寸要求不必太嚴(yán)。從裝配角度看，罩殼面裝配一個罩殼，與其它零件也不發(fā)生太多關(guān)聯(lián)，因此罩殼面的位置要求不必太嚴(yán)。實際上這個問題的由來，是由于罩殼面與凸輪軸孔中心線很多時候位于一個平面上，對這2個尺寸有所混淆。凸輪軸孔與缸體結(jié)合面之間對距離有要求，一般為±0.005mm，這是因為，在配氣機構(gòu)當(dāng)中，閥座與凸輪軸孔系間有一定的位置要求，二者之間的距離對氣門行程及氣門間隙等參數(shù)有所影響，所以比較重要，但是又沒有達到一次裝夾的程度。缸體結(jié)合面是姜蓉凸輪軸孔和閥座孔的工藝基準(zhǔn)，因此，二者對缸體結(jié)合面都有一個要求。

在大批量生產(chǎn)中，特別是分序比較多的場合，工序間移動比較多，很容易造成工件磕碰過多，影響產(chǎn)品質(zhì)量。對此，除了加強管理之外，在工藝方面，對于重要部位，特別是磕碰傷，盡量。，對此，除了加強管理之外，在工藝方面，對于重要部位，特別是易磕碰部位，盡量放在生產(chǎn)線末端進行精加工，比如，缸體而結(jié)合面對于裝配十分重要，在加工中，它是重要的工藝基準(zhǔn)，需要用它來定位，另外，在精加工前還要經(jīng)歷導(dǎo)管，閥座及壓蓋等零件的裝配過程，很可能造成表面磕碰。因此為避免此類現(xiàn)象發(fā)生，最好在線首時將此面留少許加工余量，在線尾進行精加工，這樣就最大限度的保證了外觀質(zhì)量。

具體工藝路線布置

缸蓋工藝路線

AF10? ? ?上料 ，毛坯目視檢查并打標(biāo)

AF20? ? ? 進排氣面鉆銑

AF30-1? ?燃燒室及前后面鉆銑

AF30-2? ?燃燒室控制面及出水面鉆銑

AF40? ? ? 罩蓋面鉆銑

AF50? ? ? 閥座導(dǎo)管底孔加工

AF60? ? ? ?中清洗

AF70? ? ? ?密封試漏

AF80? ? ? ?閥座導(dǎo)管壓裝

AF90? ? ? ?精銑燃燒室面

AF100? ? ?精銑罩蓋面加工噴油嘴孔

AF110? ? ? 閥座導(dǎo)管及液壓挺柱孔精加工

AF120? ? ? 罩蓋裝配

AF130? ? ? 精鏜鉸凸輪軸承孔

AF140? ? ? 精加工控制面

AF150? ? ? 拆卸缸蓋罩蓋

AF160? ? ? 終清洗

AF170? ? ? 冷卻機

AF180? ? ? 鋼球水堵壓裝及試漏

AF190? ? ? ?終檢下線

加工中常見問題

5.1氣孔失效模式

產(chǎn)生原因：鑄造毛坯澆注過程中鑄模型腔內(nèi)產(chǎn)生大量的氣體，鑄造澆注系統(tǒng)排氣不暢所產(chǎn)生的鑄造缺陷。

5.2凸輪軸孔圓度

造成原因：

① 前工序所留加工余量不足。

② 前工序加工坐標(biāo)偏移。

③ 夾具定位面不平（切削或雜質(zhì)）。

④ 前工序與后工序坐標(biāo)尺寸不重合。

5.3已加工表面劃傷

造成原因：

①?工件在輸送過程中產(chǎn)生。

② 夾具輔助定位塊有毛刺或干涉。

③ 人工去毛刺時，手用工具操作不當(dāng)造成。

5.4已加工表面壓傷

造成原因：

① 切削機床裝夾工件時，夾具定位面清理不干凈切屑殘留壓傷工件。

② 清洗時工件水道內(nèi)切屑殘留導(dǎo)致壓裝導(dǎo)管、座圈時，切屑壓傷工件。

5.5裂紋失效模式

造成原因：

① 外力所致。

② 鑄造過程產(chǎn)生的熱應(yīng)力產(chǎn)生。

座圈壓裝不到位

造成原因：

① 座圈底孔內(nèi)有雜質(zhì)。

② 座圈壓裝時座圈與壓頭擺放不正。

③ 機床壓力不足。

④ 座圈外徑大或缸蓋座圈孔小過盈大導(dǎo)致壓裝不到位。

5.6氣門環(huán)帶加工

造成原因：

① 刀具調(diào)整失效。

② 進給深度給定參數(shù)失效。

③ 刀具模式造成粗超度不合格。

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