缸体试制工艺的编制

（1）V6发动机缸体加工精基准的选择：

我公司长期生产直列四缸发动机，它的特点是缸体顶底面相互平行，缸体前后面平行，前后面也同时垂直于底面。便于选择统一加工精基准，也就是底面和底面两个φ14H7定位销孔，工艺编制已形成固定的模式，因此变化不大。缸体的加工精度、位置公差容易保证。

如果生产V6发动机，缸体精基准面临变化，其选择如下：第一精基准，仍选择底平面和两个φ14H7定位销孔。以此定位完成缸体前、后、左和右面及顶面的加工工序。但是由于V6发动机特点是两组缸孔轴线平面相交呈90°夹角，它们与底面既不平行也不垂直，仅仅选择第一精基准，（底平面和两个φ14H7定位销孔），无法完成两组缸孔及与缸孔垂直的上平面上的孔隙加工，所以，必需选择第二精基准。

对于第二精基准，我们的选择是缸体前端面及前端面与前链罩结合的两个φ14H7定位销孔。以第二精基准定位依次完成两组缸孔（左右各3个），缸盖结合的上平面，与上平面垂直的定位孔、螺孔、水孔和油孔的加工工序。

（2）工艺的编制原则

试制工艺属于单件生产，特点是工序少，工步多，而每道工序要尽可能完成更多的加工内容，也就是采用相对少的工序和集中多的工步原则编制。针对此V6发动机的试制案例，笔者团队首先把保证缸体的加工精度放在第一位。在此前提下，再考虑加工效率。采用工序少，设备少，利用加工中心自身回转工作台的动作，改变加工平面方向，保证加工平面与加工中心机床主轴中心垂直的位置，便于完成多道工步的加工，同时也减少工件在工序间的周转时间，达到缩短整个缸体加工辅助时间的目的。

（3）加工工艺

Op-10粗精铣初基准（即两组缸孔之间的顶平面，它与缸体底面平行）铣出整个平面为止。选择缸体主轴承盖安装面（毛基准面）定位，设备为立式加工中心机床，V6GTS-J10粗精铣初基准夹具。
Op-20加工底面及其孔系。定位以缸体顶平面和顶平面上两个原先设计的铸造的定位毛孔（相对于曲轴孔中心线呈等距离轴对称）为基准，加工粗精铣底平面，加工下机体连接螺孔和两个φ14H7定位销孔，粗精铣下方主轴承盖结合面及主轴承盖止口定位平面到图样尺寸。完成与主轴承盖结合面的螺孔。缸体主油道上6-φ12H7径向油孔（用于安装主油道上的压力油来冷却活塞内裙部的冷却喷嘴）……加工余下的所有孔、平面和螺孔等要素。设备为立式加工中心机床，V6GTS-J20加工底面夹具。

Op-30定位为：第一精基准（底平面和两个φ14H7定位销）。加工缸体前端与前链罩结合的平面和两个定位销孔φ14H7（V6缸体加工的第二精基准），主油道孔，链张紧轮轴安装孔……及前端面孔系和精铣缸体主轴承孔的曲轴止推面到图样尺寸。设备为卧式带回转工作台（刀库容量60把）的加工中心机床。V6GTS-J30精镗缸体主轴承孔，前、后、左和右面孔系夹具。

Op-40定位为：第一精基准（底平面和两个φ14H7定位销孔）。加工缸体后端与变速器结合的平面和定位销孔及孔系。设备为卧式带回转工作台（刀库容量60把）的加工中心机床。V6GTS-J30精镗缸体主轴承孔，前、后、左及右面孔系夹具。

Op-50定位为：第一精基准（底平面和两个φ14H7定位销孔）。加工缸体左侧平面和及其定位销孔及孔系。设备为卧式带回转工作台（刀库容量60把）的加工中心机床。V6GTS-J30精镗缸体主轴承孔，前、后、左及右面孔系夹具。

Op-60定位为：第一精基准（底平面和两个φ14H7定位销孔）。加工缸体右侧平面和及其定位销孔及孔系。设备为卧式带回转工作台（刀库容量60把）的加工中心机床。V6GTS-J30精镗缸体主轴承孔前、后、左及右面孔系夹具。

从OP-30到OP-60可以说四道工序是流水式完成的，缸体没有下（机床）线，完成一道工序后，转入下一道工序，压缩了更换机床和上下工件的周转时间。

Op-70定位为：第二精基准（缸体前端面及与前链罩结合的两个φ14H7定位销孔）。加工缸体右侧一组缸孔平面，缸孔（留珩磨余量）及其与缸盖定位销孔及水，油孔系。设备为卧式带回转工作台（刀库容量60把）的加工中心机床。V6GTS-J4O缸孔夹具。

Op-80定位为：第二精基准（缸体前端面及与前链罩结合的两个φ14H7定位销孔）。加工缸体左侧一组缸孔平面，缸孔（留珩磨余量）及其与缸盖定位的定位销孔及水和油孔系。设备为卧式带回转工作台（相对于Op-70工序工作台回转90°，刀库容量60把）的加工中心机床。V6GTS-J4O缸孔夹具。

Op-75安装主轴承盖，按图样规定扭矩，交叉逐步拧紧主轴承盖螺栓（定扭扳手）。

Op-80精铣，刀检缸体主轴承盖两侧面轴向尺寸，目的是控制轴承盖两侧面到主轴承孔的曲轴止推面的轴向距离，防止曲轴回转时与缸体主轴承盖两侧面干涉。设备为昆明卧式镗铣床。

V6GTS-J30精镗缸体主轴承孔，前、后、左及右面孔系夹具。定位为第一精基准（底平面和两个φ14H7定位销孔）。

Op-90粗精镗缸体主轴承孔。设备为德国卧式坐标镗床，刀具为瑞典山德维克公司带切削单元全防振高刚性可调节镗刀，在同一台机床上先粗镗主轴承孔（单边留0.3 mm余量），再精镗缸体主轴承孔到图样尺寸。

V6GTS-J30精镗缸体主轴承孔，前、后、左及右面孔系夹具。

Op-100粗精珩（小平台网纹）缸体缸孔至图样尺寸。设备为通用立式珩磨机床。

Op-105缸体水压密封测试。用自制缸体沉浸式水压试验夹具。

夹具设计

夹具设计遵循数量最少原则，一套夹具可服务多个工序，全面考虑夹紧元件和定位元件，压紧点的选择要适应多工序加工，不得与各工序加工的刀具有干涉，保证精度，结构简单，手动压板压紧。全程设计了四套。

1）V6GTS-J10粗精铣初基准夹具底面夹具。定位选择缸体主轴承盖安装面（毛基准面）。定位夹紧为手动压板压紧。

2）V6GTS-J20底面夹具。定位：顶平面及顶平面上两个鋳造定位孔定位。夹紧：手动压板压紧。用于完成加工缸体底面及孔系的加工。

3）V6GTS-J3O缸体粗精镗缸体主轴承孔，前、后、左及右面及顶面的孔系夹具。定位：底平面和两个φ14H7定位销孔。夹紧：手动压板压紧。用于完成缸体粗精镗缸体主轴承孔，前、后、左及右面及顶面的孔系的加工。

4）V6GTS-J4O缸孔夹具。定位：缸体前端面及前端面与前链罩结合的两个定位销孔。夹紧：手动压板压紧。用于完成缸体粗精镗左侧一组缸孔，右侧一组缸孔，各自平面及其上与缸盖定位销孔及水、油孔加工。

刀具设计

尽可能采用通用刀具，对于一些特殊刀具如加工主轴承盖与缸体结合的螺纹孔用的M11X1.5丝锥以及φ14H7铰刀等是市场上无法采购的，需提前到刀具供应商事先定制，保证试制时应用。

结语

V6缸体试制的顺利进行与前期周到的准备工作是密不可分的。对每道工序我们都做了详细的工序图，便于在加工现场应用于编制机床加工程序，也作为工序内容核实和检测的依据。
本缸体试制工作开始前，公司提出两套方案。

（1）第一方案

打算建立试制车间，或者试制工段，但牵涉到一些具体问题，比如，资金的投入、设备采购、高水平的技工的招聘与培训等。这些体系的建立耗时太长，在规定时间内无法达到集团的要求，决定放弃本方案。

（2）第二方案：

考虑试制V6发动机的试制周期时间紧，任务重，在权衡试制过程中可能遇到的各种相关因素后，我们选择了长期与我司友好合作的机床公司进行。

这一做法的合理性显而易见。机床供应商本身具有设备优势、刀具优势以及操作员熟练的技术优势，在不影响机床公司正常生产的情况下，见缝插针，群策群力，可以在规定时间内保证完成V6缸体的试制。实践证明，在5个月的时间内，机床供应商便完成了任务。经三坐标测量机测量缸体的各项加工精度和位置精度，完全达到图样设计要求。

但是完成的3个缸体，经水压试验3个缸体全都漏水，后来缸体通过液体反复浸渗工艺才解决漏水问题。分析其原因，压铸模铸设计问题，孔用的芯杆短，缸体毛坯预制孔为不通，造成毛坯孔底局部组织过厚，压铸时产生气体无法排尽，形成组织疏松，气孔多，造成工件试压时渗漏。为此，我们又加长了压铸模具的芯杆长度，缸体毛坯预制孔都压铸成通孔，解决了组织疏松造成渗水的难题。

我们深深体会到，在整个试制过程中，遇到问题，大家集体讨论，靠大家集体智慧解决。

V6发动机缸体试制成功，为今后兴建批量生产V6缸体生产线的工艺编制提供了可贵的实践经验和技术铺垫。