汽车发动机是汽车的心脏，其原理是一个内能转换成机械能的转换装置，为汽车提供前进的动力。缸体是发动机的核心部件，其加工工艺质量决定着发动机的性能。想要做好发动机缸体的制造与生产，就必须对发动机缸体加工工艺，制造原理进行设计分析，保证缸体内壁的平整度、垂直度、公差等。本文章首先对汽车发动机的基本制造要求与生产技术要求进行了分析，紧接着分析了发动机缸体加工的必须遵守的规则与条例要求，重点从生产线结构形式、缸体加工基准、加工工艺流程阐述了其加工工艺设计方案，希望对于我国汽车制造业发展有所启示，并希望我国汽车制造加工等领域不断创新成长。
目录
一、汽车发动机缸体加工概述 3
二、汽车发动机缸体加工要求 4
（一）准确定位选择基准优化 4
（二）恪守缸体结构部件加工原则 4
（三）科学选用刀具 4
（四）做好夹具设计 4
（五）控制好环境温度 4
（六）优化裂纹焊接工艺 5
三、发动机缸体加工工艺设计 5
（一）生产线结构形式的选择 5
（二）缸体加工工艺的粗基准、过渡基准、精基准选择 6
（三）编制加工工艺流程 8
四、总结与展望 9
致谢 10
参考文献 11
一、汽车发动机缸体加工概述
汽车发动机缸体主体材料一般是铝合金材料，之所以选择铝合金材料是因为铝合金材料在质量与强度上都要比铁好，而且铝合金散热比较好。在其加工过程中，需要在四个缸筒内镶嵌入铸铁缸套，一方面是为了减少与活塞之间的精度误差，另一方面是后期拉缸后便于维修更换。值得注意的是，为了保证汽车整体结构的轻量化，缸体壁厚要控制在3.5mm以内，这种做法的意义在于使得缸体具有刚性与柔性。从技术角度而言，缸体加工精度公差与活塞配合问题一直是一个关键性的问题，如果配合过盈则可能造成拉缸的情况发生，配合过松，会导致汽车加速无力油耗增高的情况发生，所以在发动机缸体加工过程中首要任务是保证加工精度，
其次还要注意形位公差、销孔、螺纹等细节。
关于发动机缸体加工相关的研究较多，对这些相关研究进行表述，从而对本论文研究具有帮助的有：参考王卫兵分析了发动机曲轴孔 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: #351916072# 
加工工艺，其研究具体分析了缸体的曲轴孔加工组合刀具设计与工艺过程，其所提出的加工组合刀具设计方案能够使加工效率提高2倍，具有较好的实践性；章雷等人对发动机缸体粗加工产线进行相关设计研究，其设计研究的目的在于实现产线完全自动化，研究指出，实现发动机缸体粗加工产线自动化需要以下关键技术：工业机器人运用、钻攻中心+分度盘灵活配置工序、机床改造PLC信号处理、卧式加工中心一把复合刀具加工曲轴孔、带定点喷淋的液压夹具使用；金延安分析了轿车的动机缸体生产线与加工工艺的配置说明了工序和设备选用的关系，在刀具使用上需要注意的事项等。本文是基于这些研究成果展开的，希望对于相关研究者有所启示和帮助。
二、汽车发动机缸体加工要求
（一）准确定位选择基准优化
发动机缸体的形状比较难复制，外部凸出部分比较多，而且伴有曲面状结构，内腔组成结构也比较复杂，所以也称之为复杂型薄壁铸件。
在发动机缸体加工前，要参考相关工艺资料以及借鉴其他加工经验准确的定位选择基准，确保相关工艺参数能满足加工要求。在设计过程中需要先对产品进行建模构图，发动机缸体三维图如图1所示。图1所示发动机缸体是一款民用汽车四缸发动机，所用材料为铝，牌号是ADC12，产品重量为10.8kg。
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图1发动机缸体结构
（二）遵守缸体结构部件加工原则
发动机缸体加工过程中缸体圆筒部分加工看似简单明了，但是实际上需要十几道不同工序加工操作，在实践过程中一定要遵守相关的加工原则，不能粗心大意或者不遵循加工原则，具体加工原则如下所示：
粗加工原则：虽然粗加工优选选取大的吃刀量，但是加工工程中需要循序渐进，不能一步到位，因为加工过程中任何一个失误可能会导致加工整体报废，或者出现一系列的事故发生。所以首先要针对毛坯进行粗加工，后慢慢接近尺寸标准时候，停止粗加工。这样不仅能够发现加工过程中的一些小缺陷，同时也能随时进行动态修复与改进。
坚持加工优先原则：确保零件各部分的精度，注意应力对于零件加工的影响。
合理设置原则：需要做好对加工工作的质量检查，对加工工艺参数进行确认，在加工完成后要去除零件上的污垢，做好成品建议。
（三）科学选用刀具
铝材料加工过程中需要注意熔点与硬度，否则就会在加工过程高温下产生屑瘤影响精度，也影响表面粗糙度。所以在加工过程中选用刀具需要考虑冷却因素，刀具的冷却性能要好且能实现自动换刀，加工平台最好可以具备加湿冷却技术。
（四）做好夹具设计
汽车发动机缸体处理原件可以看作分布在六个平面之中，在进行家具加紧工作之前需要设定好合适的夹持力度与夹持角度，避开出现因为设置问题所导致的零件变形。这就要求零件加工之前就要选择好合适的夹具，需要满足以下原则：
1.要注意设备和零件之间坐标系方向的关系，加工中心与定位基准面的相关尺寸联系是需要注意的重点。
2.除了要避免零件变形以外，还要注意夹具的变形，要选择合适强度与刚度的夹具，保证更换与加工过程中夹具始终处于性能良好的状态。
（五）控制好环境温度
一般而言，环境温度会影响分子之间的间距从而影响产品材料的收缩性，如果加工温度过高，往往会导致产品加工后恢复常温产品尺寸过小，反之会导致产品尺寸过大，另外加工温度也会影响产品内部的应力产生。所以加工过程中产品温度要控制在22~28℃，能够避开出现产品尺寸误差与变形问题发生。
（六）改善裂纹焊接做工
焊前提前预热作业与焊后缓冷处理工作是发动机缸体裂纹操作过程中的重点。比如在此次工艺中，发现发动机缸体水套上方存在裂痕，刚性较大，此处位置壁厚尺寸较小，这时为了能够达到最佳焊补效果可以采用冷焊技术。具体操作如下：
第一步先对裂纹周边2cm范围内进行全面的清理；
第二步是裂孔的处理，止裂孔一般设计在裂纹两侧，需要用角磨机把它打磨成60°V形的坡口面；
第三步是进行直流正接，焊条的选用规格为直径3.2mm的308焊条，焊接电流要大于90A且小于100A，根据实际焊接情况可以采用断弧、短弧和间断退焊方式轮流运用，每段焊接长度不得超过2公分。每次在进行下一阶段焊接工作前都要检查上一层和上一段是否完全冷却成型，这样可以避免应力的产生，从而防止产生裂纹。

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