理论教育 汽车制造工艺学(第2版):缸体定位基准选择方法

汽车制造工艺学(第2版):缸体定位基准选择方法

时间:2023-08-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:缸体的主要加工表面大多数以一面两孔作为基准,符合基准统一原则,减小了由于基准转换而引起的定位误差。图10-6缸体底面“一面两孔”定位基准图10-7缸体拉杆室侧面“一面两孔”定位基准图10-7中4个小的定位凸台面组成一个大平面。图10-8缸体侧面“一面两孔”定位基准

汽车制造工艺学(第2版):缸体定位基准选择方法

1.粗基准的选择

选择缸体粗基准时应满足两个基本要求,即使各主要加工表面余量均匀和保证装入缸体的运动件与缸体不加工的内壁间有足够的间隙。

缸体加工的粗基准,通常选取两端主轴承座孔和气缸内孔。如果毛坯铸造精度较高,能保证缸体侧面对气缸孔轴线的尺寸精度,那也可选用侧面上的几个工艺凸台作为粗基准,这样便于定位和夹紧。

由于缸体毛坯有一定的铸造误差,故表面粗糙不平。如直接用粗基准定位加工面积大的平面,因切削力和夹紧力较大,容易使工件产生变形。同时由于粗基准本身精度低,也容易因振动而使工件产生松动。所以,通常宜采用面积很小、相距较远的几个工艺凸台作为过渡基准。图10-2所示为采用毛坯侧面上的相关工艺凸台、底面法兰台及60°缺口作为粗基准。

首先以两端第1、7主轴承座孔和第1气缸孔为粗基准定位,从第1、6气缸孔的上部平面压紧,铣出侧面上的几个工艺凸台,如图10-3所示。

图10-2 缸体定位面结构

图10-3 加工工艺凸台

然后以侧面的工艺凸台及底面法兰中的两个凸台定位,初铣顶面和底面(底面为精基准),如图10-4所示。

再以底面和靠近底面的两个工艺凸台及法兰上铸出的60°缺口定位,钻、铰两个工艺孔(精基准),如图10-5所示。

图10-4 加工顶面和底面

图10-5 加工工艺孔

所以,缸体加工过程中选用的粗基准是第1、7主轴承座孔,第1气缸孔。

2.精基准的选择(www.daowen.com)

在选择精基准时,应考虑如何保证加工精度和安装方便。缸体的精基准都选择底面及底面上的两个工艺孔,即采用一面两孔定位,其优点是底面轮廓尺寸大,工件安装稳固可靠。

缸体的主要加工表面大多数以一面两孔作为基准,符合基准统一原则,减小了由于基准转换而引起的定位误差。例如主轴承座孔、凸轮轴轴承孔、气缸孔以及主轴承座孔端面等,都可用一面两孔作为精基准来保证位置精度。

当然,底面作为精基准也有一定不足。用底面定位加工顶面时,存在着基准不重合而产生的定位误差,难以保证顶面至主轴承座孔轴线的距离公差。同时在加工时不便于操作者观察切削过程。

对于缸体加工,也有采用顶面作为精基准的情况。其优缺点大致与上述相反。主轴承座孔轴线虽然是设计基准,但由于其半圆孔结构和装夹不方便,所以当前国内生产中很少用其作精基准。国外也有采用主轴承座孔作为精基准的实例。

综上所述,由于发动机缸体形状复杂,只采用底面或者顶面一个精基准显然不够,目前多数发动机缸体加工一般在整个加工过程中采用了多个“一面两孔”精基准定位。如东风公司4H发动机缸体加工,其精基准包括:缸体底面“一面两孔”(图10-6);缸体挺杆室侧面“一面两孔”(图10-7);缸体顶面“一面两孔”。中间进行了多次精基准转换。初始用的精基准为:缸体挺杆室侧面“一面两孔”。后面再以缸体挺杆室侧面“一面两孔”定位,铣底面,钻铰底面工艺销孔,加工出底面精基准。后面粗镗、半精镗缸孔都以底面“一面两孔”定位加工。这种多精基准工艺方案既满足了基准统一优点,又兼顾了基准重合优点,便于加工。

图10-6 缸体底面“一面两孔”定位基准

图10-7 缸体拉杆室侧面“一面两孔”定位基准

图10-7中4个小的定位凸台面组成一个大平面。另外,作为定位孔其精度要求比较高,因此一般工艺安排上根据基准先行原则都先需要钻、铰定位孔。

由于缸体多数工序都以一面两孔作为基准,致使各工序的夹具结构大同小异,故夹具设计与制造相对简单,缩短了生产准备周期,降低了成本。又因采用单一的定位基准,由此避免加工过程中经常翻转工件,减轻了劳动量。

此外,缸体采用“一面两孔”定位,还便于自动线上缸体运输和自动定位、加工。

图10-8所示为缸体自动线上常用的自动定位夹紧夹具。当发动机缸体在上一工序和机床上加工完毕后,随着辊子自动输送线送到下一工位和机床处,当位置传感器检测到缸体后,阻挡器抬起阻挡住缸体前行。然后,处在辊子输送线下方的夹具升降定位板抬起,并高于滚筒上方对缸体底平面定位,同时升降定位板上的两个定位销(一个削边销、一个圆柱销)也升起,插入缸体底平面上的两个定位孔中,对缸体精确定位,最后夹紧开始机床加工。

图10-8 缸体侧面“一面两孔”定位基准

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