高速、高效、高精度的復(fù)合加工技術(shù)及設(shè)備已進(jìn)入現(xiàn)代汽車制造領(lǐng)域。復(fù)合加工體現(xiàn)了工件在一次定位夾緊中完成多個加工工序，從而達(dá)到減少機(jī)床、刀具、夾具等，免去工序間工件的搬運(yùn)和儲存，提高工件的加工精度，縮短和平衡工序節(jié)拍，節(jié)約生產(chǎn)面積。現(xiàn)今復(fù)合加工工藝的實(shí)現(xiàn)，可通過以下兩種途徑。

1.       組合機(jī)床上是通過采用多主軸來實(shí)現(xiàn)復(fù)合加工

我公司MR479缸體生產(chǎn)線上采用的組合機(jī)床具有復(fù)合加工工藝的典型特征。

（1）       缸體銑頂面、鏜缸孔的復(fù)合加工。

缸體頂面、缸孔處于缸體曲軸中心平面以上，是發(fā)動機(jī)的核心部位。缸體頂面與缸蓋底面、活塞頂面構(gòu)成了發(fā)動機(jī)的燃燒室，其密封性直接影響發(fā)動機(jī)的功率。為此，圖樣規(guī)定缸體頂面的平面度0.020mm，表面粗糙度Ra1.6μm，與缸套孔中心對缸體頂面的垂直度為0.020mm要求。由于缸套孔是活塞上下往復(fù)運(yùn)動的導(dǎo)向，也要求缸套孔的園度φ0.015mm，園柱度φ0.010mm。

為了保證頂面與缸套孔的垂直度，頂面與缸套孔的加工在編制工藝時，通常將兩道工序安排在一道工序內(nèi)完成。一次定位夾緊缸體中完成頂面與缸套孔的加工，這樣加工位置誤差最小。采用的是立式雙工位鏜銑組合機(jī)床結(jié)構(gòu)形式，應(yīng)用在半精加工和精加工兩個工序，如圖1所示。

圖1 雙工位鏜銑組合機(jī)床工序完成后缸體的位置

①半精加工缸套孔和頂面工序。

加工開始，機(jī)床立式液壓滑臺快進(jìn)至缸體頂面距離5mm時，主軸箱啟動，慢速工進(jìn)，在液壓滑臺上主軸箱的四根主軸鏜桿上的鏜刀同時進(jìn)行1、2、3、4缸套孔的半精鏜工步，缸套孔留0.5mm精加工余量，完成后，立式液壓滑臺快退至原始位置時，機(jī)床的行程控制器接通，銑削動力頭主軸端的盤形密齒銑刀立即起動，水平液壓滑臺和缸體同步快進(jìn)。在距銑刀外側(cè)5mm距離時，水平液壓滑臺轉(zhuǎn)慢速工進(jìn)，進(jìn)行缸體頂平面半精銑加工，完成后，人工將缸體拉回至水平滾道轉(zhuǎn)入下道工序，機(jī)床的水平液壓滑臺快退至鏜孔原始位置，完成機(jī)床的一次加工循環(huán)。

②精銑缸體頂面，精鏜缸孔工序。

機(jī)床位置安排在缸體生產(chǎn)線的珩磨機(jī)床的工位前，因?yàn)楹竺婀ば虿挥酶左w頂面作為運(yùn)送基面，本工序可去除因前面多道工序使缸體（頂面作為運(yùn)送基面）在工序轉(zhuǎn)換運(yùn)送過程中造成頂面的劃痕，從而保證頂面的平面度。

精加工缸體頂面、缸孔的組合機(jī)床結(jié)構(gòu)與半精加工組合機(jī)床相同，加工過程也和半精加工工序也相同，此處不再多敘。

（2）粗、精銑缸體前、后面的復(fù)合加工。

本工序采用雙面兩工位臥式復(fù)合加工組合機(jī)床（見圖2），機(jī)床布局為前置粗銑缸體專用銑削頭，后置精銑缸體專用銑削頭，左側(cè)兩個銑削頭和右側(cè)兩個銑削頭與機(jī)床中心線對稱，中心設(shè)置進(jìn)給液壓滑臺，上置銑夾具，缸體進(jìn)給方向與左右銑削頭中心垂直。

圖2 雙工位粗、精銑組合機(jī)床工序完成后缸體的位置

由于缸體前后面加工，銑削面積大，為保證合理的銑削速度，采用了圓盤機(jī)夾密齒銑刀，它的工作投影直徑大于缸體高度，保證缸體前面和后面一次銑削完成。

操作人員由側(cè)面水平滾道將缸體推入夾具并定位夾緊，機(jī)床自動循環(huán)，水平液壓滑臺快進(jìn)距粗銑刀外齒5mm處，轉(zhuǎn)工進(jìn)，缸體完成粗銑，當(dāng)缸體離開粗銑刀外齒5mm處時才開始精銑。

精銑完成后，兩側(cè)兩缸體專用銑削頭后退（寸退），水平液壓臺快退至開始位置，卸下缸體，完成機(jī)床一個工作循環(huán)。缸體進(jìn)入側(cè)面水平滾道轉(zhuǎn)入下道工序。

（3）雙工位組合機(jī)床上半精鏜缸體曲軸承孔，精車曲軸止推面，精鏜主軸承孔，精鉸后油封座定位孔2-φ6H7、變速箱定位孔2-φ10H7。

①第一工位為半精鏜缸體曲軸承孔，精車曲軸止推面21±0.05mm。缸體在夾具中定位，缸體抬起（因?yàn)殓M桿直徑加刀尖高度的之和大于曲軸軸承孔合蓋后的直徑），靠鏜桿中心偏離主軸承孔中心，使鏜桿順利通過缸體，每個鏜刀停在主軸承孔前5mm位置后，缸體落下并夾緊，工進(jìn)開始。半精鏜主軸承孔完成后，由油缸推動鏜桿內(nèi)的斜齒條前進(jìn)，在斜齒條作用下，推動兩把車刀進(jìn)行徑向走刀，完成曲軸止推兩面的粗車，先精車前止推面（鏜桿后拉），再精車后止推面（鏜桿向前），保證了曲軸止推面寬度21±0.05mm（見圖3）。

圖3 粗鏜主軸承孔鏜桿（中間為粗精加工曲軸止推面兩把刀)

完成后，油缸拉動鏜桿內(nèi)的斜齒條，使兩側(cè)精車刀回到鏜桿內(nèi)，缸體抬起，半精鏜曲軸承孔鏜桿快速退回到開始位置。缸體轉(zhuǎn)入第二工位，即精鏜工位。

②第二工位：精鏜主軸承孔、精鉸后油封座定位孔2-φ6H7、變速箱定位孔2-φ10H7的復(fù)合加工（見圖4）。

圖4 鉸后油封定位孔、變速箱定位孔、精鏜主軸承孔刀具位置

主軸箱為五個主軸，按各要素在缸體的位置呈軸向長度不等的排列，精鏜主軸承孔分鏜桿向前工進(jìn)，完成半精鏜曲軸承孔，同時完成精鉸后油封座定位孔2-φ6H7、變速箱定位孔2-φ10H7。主軸箱上鏜桿后退（拉鏜）過程中，完成精鏜曲軸承孔至圖樣尺寸。

2. 復(fù)合刀具來實(shí)現(xiàn)復(fù)合加工

在加工中心機(jī)床上，由于加工中心機(jī)床是單主軸，可通過采用復(fù)合刀具來實(shí)現(xiàn)復(fù)合加工。

缸蓋生產(chǎn)線上加工中心機(jī)床工位，大都采用復(fù)合刀具，例如精鏜導(dǎo)管安裝孔和精鏜氣門座圈安裝孔采用復(fù)合刀具，可較好保證同軸度要求（見圖5）。

圖5 精鏜導(dǎo)管孔、座圈安裝孔復(fù)合刀

3. 結(jié)語

組合機(jī)床具有多軸多工位的特性，所以往往將缸體上的關(guān)聯(lián)要素安排在一臺雙工位組合機(jī)床上加工。例如，缸孔套和缸體頂平面（垂直度要求）；粗、精銑缸體前、后面（平行度要求）；半精鏜主軸承孔、精車曲軸止推面（垂直度要求）；精鏜主軸承孔，精鉸后油封座定位孔2-φ6H7、變速箱定位孔2-φ10H7（位置度要求）。

從缸體生產(chǎn)線建成，經(jīng)過大批量生產(chǎn)的考驗(yàn)，證明復(fù)合加工工藝如果安排合理，就能保證缸體加工質(zhì)量穩(wěn)定、高效率。

與采用加工中心相比，工序節(jié)拍大大縮短，在我公司發(fā)動機(jī)年產(chǎn)量由50000臺提升至100000臺時，加工中心數(shù)量增加1倍，而組合機(jī)床工序節(jié)拍仍然能滿足產(chǎn)量提升的要求。組合機(jī)床刀具結(jié)構(gòu)簡單，刀具價格便宜，更換刀具調(diào)整十分方便，也便于車間刀具站刃磨，刃磨周期縮短，有利于生產(chǎn)，而刀具占整個工藝成本相對加工中心要低。