2023年第2期冷加工www.mw1950.com86维修与改造Maintenance&Rebuilding发动机缸盖排气面刀痕的解决措施薛飞，严海桥，王康辉，陈敏俊，王鸣，胡堃，葛俊，张秋平上汽大众汽车有限公司上海201805摘要：针对发动机缸盖排气面产生接刀痕的原因进行分析，在疫情封闭生产期间，暂时无维修能力的情况下，通过修改铣刀轨迹消除刀痕，保障了生产任务。关键词：铣削；接刀痕；轨迹优化1序言铣削加工是应用最广泛的平面加工方式之一。由于铣削属多齿断续加工，存在周期性的冲击，加工条件较为恶劣[1]，因此如何保证铣削加工表面质量有着重要意义。2问题背景发动机缸盖排气面（以下简称排气面）是与排气管支架连接的结合面。为了保证发动机做功后高压气体的密封性，排气面表面粗糙度值Rz要求为10μm（近似表面粗糙度值Ra为1.6～3.2μm），平面度要求0.04mm（见图1）。缸盖采用硅铝合金压力铸造，排气面由毛坯厂先进行粗加工，再由缸盖生产线GROB卧式加工中心采用PCD铣刀高速铣削精加工。装配中零星出现排气面发生泄漏的发动机，拆解后发现排气面存在较明显的接刀痕（见图2），但表面粗糙度和平面度未超差。图1缸盖排气面工序示意2023年第2期冷加工www.mw1950.com87维修与改造Maintenance&Rebuilding3问题分析该工序主要加工进排气面及安装进排气支架的各个凸台面，因此生产线规划时选择了直径50mm的面铣刀。这样做的好处是减少加工时刀库换刀次数，但在铣削排气面时必须接刀完成。仔细观察排气面的接刀痕，对比铣刀环切加工轨迹（见图3），可以发现接刀痕主要是在铣刀轨迹换向点产生的。排查产生接刀痕可能的原因如下。1）工件材质偏软，铣刀在轨迹换向点处有停顿。已加工表面的金属材料回弹，产生刀痕。质保检测该批次缸盖硬度在正常范围，因此排除该项可能。2）夹具夹紧力不足，铣刀加工至换向点时切削力方向改变，导致缸盖发生移动，铣刀过切产生刀痕。检查夹具液压夹紧压力、夹具定位、夹紧元件均正常。因此排除该项可能。3）Z轴丝杠副或轴承存在间隙。铣刀在轨迹换向处，对Z轴轴向的切削力变小。Z轴轴向间隙释放产生窜动，引起过切。4）X轴、Y轴和Z轴导轨副存在间隙，铣刀在轨迹换向时切削力方向改变。主轴滑台产生摆动，导致刀具过切。5）主轴与加工面不垂直，当刀具换向时拖刀纹方向改变，产生接刀痕。针对第3）、第4）点，如果机床运动副存在间隙，则会导致设备刚度下降。根据经验，会在铣削表面产生振纹。机床增益参数均为原厂设置值，加工表面除了接...
