直列四缸發(fā)動(dòng)機相對于V型發(fā)動(dòng)機，缸體的缸孔中心排列于一直線(xiàn)平面內，稱(chēng)直列發(fā)動(dòng)機。在當今車(chē)用中小排量汽車(chē)發(fā)動(dòng)機中直列發(fā)動(dòng)機占絕對優(yōu)勢。

探討直列四缸發(fā)動(dòng)機的缸體加工工藝具有普遍意義。

一、組合機床自動(dòng)線(xiàn)生產(chǎn)線(xiàn)

在我國汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的初期，由國內機床廠(chǎng)制造的組合機床自動(dòng)線(xiàn)，代表當時(shí)我國機床制造的水平，組合機床的特點(diǎn)是多主軸同步加工生產(chǎn)效率高，但是存在設計主軸箱布置主軸時(shí)，主軸與主軸之間距離受規定值的限制，只能大于規定值不能小于規定值，否則影響主軸箱的強度。所以對于缸體側發(fā)電機調節支架的安裝螺孔組孔距太小，就必須分兩臺組合機床來(lái)加工。兩臺機床加工，存在兩次定位，加工誤差不能滿(mǎn)足有嚴格要求的安裝孔組的孔距要求。

生產(chǎn)線(xiàn)機床數量增加，使鋪設的生產(chǎn)線(xiàn)加長(cháng)。組合機床自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)另一個(gè)缺點(diǎn)是不能增加和減少生產(chǎn)線(xiàn)的工步。對于改進(jìn)產(chǎn)品性能需要增加和減少工序成為不可能，必須在組合機床自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)外增加設備來(lái)完成，所以組合機床自線(xiàn)動(dòng)現在已從汽車(chē)制造業(yè)生產(chǎn)線(xiàn)近乎全部退出。

二、全部由加工中心機床組成的柔性全自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)

全部由加工中心機床組成的柔性全自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)是現在生產(chǎn)線(xiàn)的頂級，我國汽車(chē)產(chǎn)業(yè)在急于發(fā)展的高峰期由國內汽車(chē)制造業(yè)從國外引進(jìn)，它的生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)的穩定性好，生產(chǎn)線(xiàn)的調節性好。但是資金投入大，相對生產(chǎn)成本也高。它的不足的是國外配件的供應周期長(cháng)，一旦出現故障，恢復生產(chǎn)需要時(shí)間也長(cháng)。

三、組合機床與加工中心組成的混合生產(chǎn)線(xiàn)

組合機床的特點(diǎn)是加工生產(chǎn)效率高，能平衡生產(chǎn)線(xiàn)的節拍，能適應重切削的工序如曲軸孔兩側8個(gè)面同時(shí)加工，一次進(jìn)給走刀完成。

圖1 立式組合機床主軸與銑刀配置圖

加工中心是單軸加工，不受加工孔距的限制，如側面發(fā)電機支架安裝螺孔加工，一組多螺孔，孔的中心距離小，但是加工中心可在一道工序中完成，而且有可減少或增加工步的功能，能適應產(chǎn)品不斷改進(jìn)的要求。兩種各有特點(diǎn)的機床組成的混合生產(chǎn)線(xiàn)，非常適合我國汽車(chē)市場(chǎng)多品種小批量的要求。

上海華普發(fā)動(dòng)機公司479缸體生產(chǎn)線(xiàn)就是這樣混合模式的典型。下面一一介紹。

479Q缸體生產(chǎn)線(xiàn)2003建成當年投產(chǎn)，年產(chǎn)50000臺發(fā)動(dòng)機，2006年二期擴大生產(chǎn)設備完成后，年產(chǎn)達100000臺發(fā)動(dòng)機，加工中心機床增加一倍。由于組合機床高效率能滿(mǎn)足生產(chǎn)節拍，組合機床沒(méi)有增加。

479Q缸體生產(chǎn)線(xiàn)整體指標達到設計要求，但是還存在以下不足：

缸體生產(chǎn)線(xiàn)的缸體，工序完成后個(gè)別成品出現頂面精銑不出，報廢。

同樣，造成缸孔珩磨后，壁厚不等，一邊厚，一邊薄，報廢。以上兩個(gè)問(wèn)題與工序a) 半精銑頂面，半精鏜缸套孔b)精銑頂面，精鏜缸套孔C)珩磨缸套孔有關(guān)。珩磨缸套孔珩磨頭是以缸套孔本身為導向，余量很小，可以排除。a），b）兩工序都是以底面和兩個(gè)φ14H7定位孔定位加工的?？赡芘c選擇加工精基準有關(guān)。

出問(wèn)題的原因分析：精加工后的精基準底面與頂面平行度誤差太大，頂面原始余量不足以包容（精基準）底面對頂面平行度誤差時(shí)，是最終發(fā)生個(gè)別缸體報廢的原因。先從加工精基準工藝流程查找。檢查可能與加工精基準有關(guān)的工序。

工序安排：

O p - 10選擇1、4毛坯缸孔和毛坯底面定位，精加工過(guò)度基準即缸體側面上面兩個(gè)小平面（距缸孔中心55±0.05）和下面兩個(gè)小平面（距缸孔中心62±0.05），以及同側兩個(gè)出砂孔φ35H7到尺寸。

圖2 缸體過(guò)度基準是上面兩個(gè)小平面和下面兩個(gè)下平面及同側2-ф35H7出

砂孔

這個(gè)過(guò)度基準也是國內外發(fā)動(dòng)機設計公司的總體設置的，同常也被提供生產(chǎn)線(xiàn)的機床廠(chǎng)設計工師采用。

筆者認為，選擇1、4毛坯缸孔作為毛基準，因為1、4毛坯缸孔是缸體結構的中心要素，選擇作為毛基準完全正確。但是選擇底面作為毛基準不當，因為在鑄造時(shí)，為了保證頂面平整結構致密，頂面向下，而底面在上，由于排氣向上，澆鑄系統的澆口就設置在底面上，切割澆口后，毛坯底面坯雖經(jīng)缸體毛坯廠(chǎng)多次打磨，但是并不平整，它與頂面平行度誤差很大。而加工后的過(guò)度基準四個(gè)小平面和同側兩個(gè)出砂孔與頂平面也無(wú)任何位置關(guān)系。

Op-20以過(guò)度基準來(lái)加工精基準底面和2-φ14H7定位孔。相對于頂面，由于上面兩種誤差的疊加，是造成頂面銑不出和缸孔珩磨后壁厚不等的根本原因。

既然問(wèn)題是出在加工的基準選擇上，那么如何來(lái)解決問(wèn)題。

1.我們可以從缸體本身結構來(lái)考慮，選擇1、5檔主軸承孔剖分面為毛基準（因為主軸承孔剖分面雖然是毛面，但缸體設計時(shí)是與頂面有平行度要求的）。粗銑缸體頂面。

2.以缸體頂面和1、4缸毛坯孔為過(guò)度基準精加工底面和兩個(gè)φ14H7定位孔。

工序安排：

OP-10粗銑頂面。定位1、5檔主軸承孔剖分面。設備組合機床立銑機床。

圖3 粗銑頂面工序圖

OP-20精加工底面和兩個(gè)φ14H7定位孔。定位粗銑頂面和1、4缸毛坯孔。設備立式加工中心機床。

經(jīng)過(guò)這樣工藝優(yōu)化，就能完全解決精基準底面對頂面的平行度工藝要求。從加工工藝學(xué)理論，因為底面和頂面互為加工基準，所以加工誤差為最小。從而也完全解決頂面精銑不出和缸孔珩磨后，壁厚不等的問(wèn)題。

四、結語(yǔ)

專(zhuān)門(mén)設計過(guò)度基準是內燃機行業(yè)沿用的傳統，但是由于用粗基準加工過(guò)度基準有誤差，再加上過(guò)度基準加工精基準誤差，最后的精基準的底面對頂面平行度難以保證。

實(shí)際生產(chǎn)還遇到過(guò)度基準四個(gè)小平面在缸體毛坯運送過(guò)程磕碰，還有鑄造的塌陷，小平面精銑不出，缸體無(wú)法繼續加工而報廢。同時(shí)也增加加工小平面的工時(shí)。

為了原生產(chǎn)線(xiàn)提升方便，建議OP-10粗銑頂面的工序在生產(chǎn)線(xiàn)外進(jìn)行或者由缸體毛坯廠(chǎng)進(jìn)行OP-10粗銑頂面的加工。

當今中國汽車(chē)已進(jìn)入新能源時(shí)代，新能源汽車(chē)產(chǎn)量成倍的增長(cháng)，但是，相對于內燃機為動(dòng)力汽車(chē)的巨大的生產(chǎn)量和保有量，新能源汽車(chē)幾乎沒(méi)有影響。所以?xún)热紮C的生產(chǎn)和維修都有很大的提升空間和市場(chǎng)。繼續探討內燃機加工工藝課題，應該在繼承傳統工藝時(shí)，也要求突破傳統工藝，勇于工藝創(chuàng )新才有其現實(shí)意義。