本發(fā)明屬于汽油發(fā)動機(jī)缸體、缸蓋的高速加工平面的夾具裝夾技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種優(yōu)化發(fā)動機(jī)缸體、缸蓋裝夾方式的方法。該方式通過測量并對比缸體頂面和缸蓋底面平面度的大小，得出最優(yōu)的裝夾方式。

背景技術(shù)：

發(fā)動機(jī)作為汽車中最重要的部分，發(fā)動機(jī)缸體的頂面和缸蓋的底面屬于一對裝配結(jié)合面，對它們的加工精度直接決定了兩結(jié)合面的裝配情況，從而決定發(fā)動機(jī)的氣密性。因此為了提高其加工精度，首先需要對這一對結(jié)合面的加工精度進(jìn)行測量，通過改變裝夾方式并比較各裝夾方式下的加工測量結(jié)果，獲得較優(yōu)的裝夾方式。

平面度是指基片具有的宏觀凹凸高度相對理想平面的偏差。常用的評定方法有三點(diǎn)法、對角線法、最小區(qū)域法等，測量發(fā)動機(jī)缸體、缸蓋平面度公差的方法有很多種，如平晶干涉法、打表測量法、液平面法、光束平面法等，這里采用較為簡單的直接對百分表讀數(shù)進(jìn)行測量。

在加工中心上對汽油發(fā)動機(jī)缸體、缸蓋進(jìn)行平面加工時，影響加工平面的平面度公差的因素有很多，諸如工件受夾緊力變形、機(jī)床導(dǎo)軌和主軸受熱變形、床身的變形、刀具磨損等，這里針對缸體、缸蓋在夾緊力作用下的變形對平面度的影響進(jìn)行優(yōu)化，并獲得一種較優(yōu)的裝夾方式。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明基于直接對百分表讀數(shù)的測量法對發(fā)動機(jī)缸體、缸蓋的平面度進(jìn)行測量，通過改變對工件的裝夾方式對發(fā)動機(jī)缸體頂面和缸蓋底面進(jìn)行加工，并測量其平面度公差，通過比較各裝夾方式下的加工平面的平面度，選擇較優(yōu)裝夾方式，解決汽油發(fā)動機(jī)缸體、缸蓋在高速精密加工過程中夾具加緊變形較大的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種優(yōu)化發(fā)動機(jī)缸體、缸蓋裝夾方式的方法，是一種基于百分表劃線法直接測量其平面度，通過對比各裝夾方式下的測量結(jié)果選出較優(yōu)的裝夾方式。包括以下步驟：

第一步，根據(jù)汽油發(fā)動機(jī)缸體、缸蓋的形狀結(jié)構(gòu)，設(shè)計一套手動夾具。

第二步，得到發(fā)動機(jī)缸體高速切削加工時的裝夾方式

2.1)首先確定缸體上夾緊點(diǎn)的數(shù)目，最多為六個，由缸體夾緊點(diǎn)的數(shù)目設(shè)計四種裝夾方式，分別為：a)六點(diǎn)對稱均勻分布、b)四點(diǎn)對稱均勻分布、c)四點(diǎn)非均勻分布、d)四點(diǎn)非均勻分布。

2.2)在較小夾緊力下對缸體在以上四種裝夾方式進(jìn)行裝夾，基于百分表劃線法直接測量并比較四種不同裝夾方式下的缸體頂面的平面度，得出四點(diǎn)對稱均勻分布的裝夾方式中的平面度最小為0.0053mm。

2.3)在較大夾緊力下對缸體在以上四種裝夾方式進(jìn)行裝夾，基于百分表劃線法直接測量并比較四種不同裝夾方式下的缸體頂面的平面度，得出四點(diǎn)對稱均勻分布的裝夾方式中的平面度最小為0.0043mm。

2.4)由步驟2.2)和步驟2.3)得到發(fā)動機(jī)缸體裝夾方式為在較大夾緊力下的四點(diǎn)對稱均勻分布。在對缸體頂面的加工中，工件在夾緊點(diǎn)分布在兩端的四點(diǎn)對稱均勻分布、小夾緊力下的受力變形最小，加工平面的平面度最好。

第三步，得到發(fā)動機(jī)缸蓋高速切削加工時的裝夾方式

3.1)首先確定缸蓋上夾緊點(diǎn)的數(shù)目，最多為八個，由缸蓋夾緊點(diǎn)的數(shù)目設(shè)計四種裝夾方式，分別為：a)四點(diǎn)對稱均勻分布、b)四點(diǎn)對稱均勻分布、c)六點(diǎn)非均勻分布、d)八點(diǎn)對稱均勻分布。

3.2)在較小夾緊力下對缸蓋在以上四種裝夾方式進(jìn)行裝夾，基于百分表劃線法直接測量并比較四種不同裝夾方式下的缸蓋底面的平面度，得出四點(diǎn)對稱均勻分布的裝夾方式中的平面度最小為0.004mm。

3.3)在較大夾緊力下對缸蓋在以上四種裝夾方式進(jìn)行裝夾，基于百分表劃線法直接測量并比較四種不同裝夾方式下的缸蓋底面的平面度，得出四點(diǎn)對稱均勻分布的裝夾方式中的平面度最小為0.010mm。

3.4)由步驟3.2)和步驟3.3)得到發(fā)動機(jī)缸蓋裝夾方式為在較大夾緊力下的四點(diǎn)對稱均勻分布。在對缸蓋底面的加工中，工件在夾緊點(diǎn)分布在兩端的四點(diǎn)對稱均勻分布、小夾緊力下的受力變形最小，加工平面的平面度最好。

本發(fā)明的有益效果：采用本發(fā)明的方法得到的發(fā)動機(jī)缸體和缸蓋高速切削加工時的裝夾方式能夠提高缸體頂面和缸蓋底面的平面度，保證缸體頂面和缸蓋底面裝配后的氣密性，從而保證發(fā)動機(jī)的使用性能。

附圖說明

圖1(a)是缸體上加緊點(diǎn)的六點(diǎn)對稱均勻分布方案。

圖1(b)是缸體上加緊點(diǎn)的四點(diǎn)對稱均勻分布方案。

圖1(c)是缸體上加緊點(diǎn)的四點(diǎn)非均勻分布方案。

圖1(d)是缸體上加緊點(diǎn)的四點(diǎn)非均勻分布方案。

圖2(a)是缸蓋上加緊點(diǎn)的四點(diǎn)對稱均勻分布方案。

圖2(b)是缸蓋上加緊點(diǎn)的四點(diǎn)對稱均勻分布方案。

圖2(c)是缸蓋上加緊點(diǎn)的六點(diǎn)非均勻分布方案。

圖2(d)是缸蓋上加緊點(diǎn)的八點(diǎn)對稱均勻分布方案。

具體實施方式

本發(fā)明針對汽車發(fā)動機(jī)缸體、缸蓋的快速銑削加工提出一種優(yōu)化發(fā)動機(jī)缸體、缸蓋裝夾方式的方法，通過測量并對比缸體頂面和缸蓋底面平面度的大小，得出最優(yōu)的裝夾方式。包括以下步驟：

第一步，根據(jù)汽油發(fā)動機(jī)缸體、缸蓋的形狀結(jié)構(gòu)，設(shè)計出手動夾具一套。

第二步，確定缸體上夾緊點(diǎn)的數(shù)目最多為六個，共設(shè)計了四種夾緊點(diǎn)分布方案，分別為：a)六點(diǎn)對稱均勻分布、b)四點(diǎn)對稱均勻分布、c)四點(diǎn)非均勻分布、d)四點(diǎn)非均勻分布，如圖1(a)、圖1(b)、圖1(c)、圖1(d)所示；

首先在較小夾緊力下對缸體進(jìn)行裝夾，通過測量并比較四種不同裝夾方式下的加工平面的平面度，得出方案b)四點(diǎn)對稱均勻分布中的公差值最小為0.0053mm，再增大夾緊力，測量并比較四種不同裝夾方式下的加工平面的平面度，得出方案b)四點(diǎn)對稱均勻分布中的公差值最小為0.0043mm。因此確定了在對缸體頂面的加工中，工件在夾緊點(diǎn)為四點(diǎn)對稱均勻分布、大夾緊力下的受力變形最小，加工平面的平面度最高。

第三步，確定了缸蓋上夾緊點(diǎn)的數(shù)目最多為8個，共設(shè)計了四種夾緊點(diǎn)分布方案，分別為：a)四點(diǎn)對稱均勻分布、b)四點(diǎn)對稱均勻分布、c)六點(diǎn)非均勻分布、d)八點(diǎn)對稱均勻分布，如圖2(a)、圖2(b)、圖2(c)、圖2(d)所示；

先在較小夾緊力下對缸蓋進(jìn)行裝夾，通過測量并比較四種不同裝夾方式下的加工平面的平面度，得出方案a)夾緊點(diǎn)靠近兩端的四點(diǎn)對稱均勻分布中的公差值最小為0.004mm；增大夾緊力，測量并比較四種不同裝夾方式下的加工平面的平面度，得出方案a)夾緊點(diǎn)靠近兩端的四點(diǎn)對稱均勻分布中的公差值最小為0.010mm。因此確定了在對缸蓋底面的加工中，工件在夾緊點(diǎn)分布在兩端的四點(diǎn)對稱均勻分布、小夾緊力下的受力變形最小，加工平面的平面度最高。

因此，分別確定了對缸體、缸蓋加工時的較優(yōu)的裝夾方式。