发动机缸体粗镗缸孔问题分析与改进

徐恒斌　孙力伟　顾佳超

摘 要：GEN3.5发动机缸体的Ⅱ、Ⅳ缸孔进行粗镗加工时出现定位检测报警问题，从不同的角度对问题产生的原因进行分析，并提出了切实可行的解决措施，对同类企业相同问题的解决具有一定的借鉴意义。

关键词：发动机缸体 粗镗缸孔 定位检测报警

Analysis and Improvement of Rough Boring Cylinder Hole Problem of Engine Block

Xu Hengbin，Sun Liwei，Gu Jiachao

Abstract：Position detection alarm problem occurs when rough boring of II and IV cylinder hole of GEN3.5 engine block was processing. The article starts from different angles， analyzes the causes of the problem， and puts forward feasible solution measures， which has certain reference significance for solving the same problem of similar enterprises.

Key words：engine block， rough boring cylinder hole， position detection alarm

1 問题描述

发动机相当于汽车的心脏，为汽车提供动力来源，是汽车的核心部件之一。而发动机缸体又是汽车发动机中最为重要的部件，在汽车发动机整体结构的下面，利用螺栓、缸垫与汽车发动机缸盖紧密配合。汽车发动机缸体的主要作用是缸体上的缸孔与缸盖一起创建一个封闭的燃烧室气缸，于此同时发动机缸体还是曲轴、连杆、活塞以及平衡轴等零件的装配基体。因此，发动机缸体的加工精度要求较高，加工工艺复杂，并且其加工质量的好坏将直接影响发动机的整体性能和效能的发挥，所以，提高发动机缸体的加工精度就显得尤为重要，特别是缸体上缸孔的加工精度将直接影响汽车发动机的性能与寿命，因为在发动机进行运转时活塞在缸孔内作高速往复直线运动。大众一汽发动机（大连）有限公司长春分公司的GEN3.5发动机缸体装配生产线在AF200工序中的17B工位进行粗镗缸孔Ⅱ、Ⅳ时出现定位检测报警问题，根据数据统计发现17B工位定位检测报警的频率远远大于11B工位进行粗镗缸孔Ⅰ、Ⅲ时，导致缸孔Ⅱ、Ⅳ的加工精度和加工效率大大降低，11B工位与17B工位的加工位置如图1所示。

2 原因分析

针对上面出现的问题，高校教师和大众一汽发动机（大连）有限公司长春分公司的企业工程技术人员从“人、机、料、法、环”等多个方面对出现上述问题的原因进行多角度、多方位的共同研究分析，分析过程和结果如下。

2.1 毛坯分析

汽车发动机缸体毛坯缸孔尺寸不一致，切屑量不一样（即Ⅱ、Ⅳ缸孔尺寸小于Ⅰ、Ⅲ缸孔尺寸），将会导致17B工位出现定位检测报警问题。

针对这一原因，高校教师和大众一汽发动机（大连）有限公司长春分公司的企业工程技术人员连续测量了10件汽车发动机缸体毛坯，对缸孔尺寸进行了对比。缸孔毛坯尺寸为77mm，AF200加工后缸孔尺寸为81.8mm，切屑量较大，通过测量数据发现，如图2所示第5件，最大值与最小值相差1.12mm。缸孔是铸模形成的，尺寸公差为±1.2mm。故排除毛坯原因。

2.2 夹具分析

夹具中的定位销及销座磨损也会导致17B工位出现定位检测报警问题。

针对这一原因，高校教师和大众一汽发动机（大连）有限公司长春分公司的企业工程技术人员共同检查了17B工位主夹紧返回压力为50bar，向前压力为200bar，电子表显示和用压力表检查阀体值相符，无异常。检查17B工位定位块及定位销、销座，未见异常，目视无磕碰伤。故排除定位销及销座磨损原因。

2.3 刀具分析

切削加工时所使用的刀具也是导致17B工位出现定位检测报警问题的一个原因。

对缸孔进行粗镗加工的刀具T0013和T0014为镗刀，每把镗刀共有9个刀片，其中3个为有效齿（即精加刀片），6个为粗加刀片，粗加刀片为主切屑刃，即参与大量加工（从毛坯缸孔直径77mm加工到81.8mm）。刀具有内冷孔，通过比对11B和17B两个工位所使用的刀具，发现完全一致。故排除刀具原因。

2.4 图纸分析

液压与气压传动系统也是会出现定位检测报警问题的一个原因。

为此高校教师和大众一汽发动机（大连）有限公司长春分公司的企业工程技术人员对比了11B和17B两个工位的液压图纸，发现两个工位结果一致。进而又对比了11B和17B两个工位的气动图纸，发现由主管路气源分别供给到所有工位的定位检测。故排除17B工位与11B工位流体图不一致的这个原因。

2.5 乳化液冲洗及喷淋位置分析

如果在加工过程中产生的铁屑过多，喷淋冲洗不干净，也会导致17B工位出现定位检测报警问题。

针对这一原因，高校教师和大众一汽发动机（大连）有限公司长春分公司的企业工程技术人员共同研究了AF200工序的加工工艺，通过对AF200工序的加工工艺进行研究发现从11B工位到17B工位，需要经过12A工位，12A工位加工位置为主轴孔，11B工位和12A工位产生的大量铁屑，没有被有效的冲洗掉。并且从11B工位到17B工位，有空工位，但是空工位并没有针对缸孔清洁的乳化液喷淋。通过与11B工位的对比，发现17B工位与11B工位只有喷淋位置不一致，其他都一致，在17B工位，喷淋位置为直线喷液。故得出导致17B工位出现定位检测报警问题的真正原因在于乳化液冲洗及喷淋位置不正确。

3 解决措施

通过上述原因分析，得知造成17B工位出现定位检测报警问题的真正原因在于乳化液冲洗及喷淋位置不正确。

针对这一原因，高校教师和大众一汽发动机（大连）有限公司长春分公司的企业工程技术人员共同研究分析解决方案，最终经过细致认真的研究分析，大家一致认为采取的解决方案为在11B工位到17B工位之间进入17B工位之前的空工位增加专门清理缸孔的乳化液喷淋。并且在17B工位，将直射喷淋更改角度，从斜上方喷液，避免乳化液流失，让乳化液完全的冲洗定位块。采用这个解决方案以后，大众一汽发动机（大连）有限公司长春分公司的GEN3.5发动机缸体装配生产线在AF200工序中的17B工位进行粗镗缸孔Ⅱ、Ⅳ时出现定位检测报警的问题得到了有效的解决。

4 结语

通过上述解决措施的实施，17B工位出现定位检测报警问题的次数得到了明显的控制，提高了缸孔Ⅱ、Ⅳ的加工精度和加工效率。为汽车行业中的其他发动机生产企业提供借鉴。

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