Dans le secteur de la construction automobile, quel est le flux de processus d'usinage spécifique pour la production de blocs-cylindres de moteur sur des centres d'usinage ?

Dans le secteur de la fabrication automobile, quel est le processus d'usinage spécifique pour la production de blocs-cylindres de moteur sur des centres d'usinage ?

Le processus d'usinage des blocs-cylindres de moteurs automobiles suit les principes suivants : « étalonnage préalable, finition de précision étape par étape et coordination multi-surfaces ». Il comprend trois étapes principales : l'ébauche, la semi-finition et la finition, reposant entièrement sur le positionnement de haute précision et les capacités d'intégration multi-processus du centre d'usinage.

Flux de processus de base

Prétraitement et usinage de référence

Les ébauches de bloc-cylindres (généralement des pièces moulées en aluminium ou en fonte) subissent un traitement de vieillissement de soulagement des contraintes pour éliminer les contraintes internes, suivi de l'élimination des portes de surface et des bavures.

Un centre d'usinage vertical usine la référence « une surface et deux broches » (généralement la surface inférieure du bloc-cylindres et deux trous de goupilles de positionnement), établissant ainsi la référence de positionnement pour toutes les opérations ultérieures et garantissant des repères d'usinage cohérents.

Étape d'ébauche (enlèvement de matière)

Ébaucher la surface supérieure du bloc-cylindres, les faces d'extrémité de l'alésage du vilebrequin et la surface de contact du carter d'huile à l'aide de centres d'usinage verticaux ou à portique pour enlever rapidement une quantité importante de matière.

Ébaucher les alésages critiques (cylindres, vilebrequin, arbres à cames) en laissant une surépaisseur de 3 à 5 mm. Usiner simultanément certains trous taraudés et passages d'huile non critiques.

Utilisez des outils à avance rapide et des systèmes de refroidissement haute pression pour minimiser la déformation thermique due à la coupe et améliorer l'efficacité d'usinage.

Étape de semi-finition (transition de précision)

Utilisez des outils de haute précision pour l'alésage de semi-finition des cylindres et des vilebrequins, en corrigeant les erreurs de forme dues à l'usinage d'ébauche tout en laissant une marge de finition de 0,1 à 0,3 mm.

Usinage des surfaces de montage et des trous de positionnement sur les côtés du bloc-cylindres, ainsi que mise en forme préliminaire des passages d'admission/d'échappement, assurant la précision de positionnement entre les surfaces.

Éliminez les copeaux d’usinage et vérifiez que les dimensions critiques répondent aux exigences de tolérance intermédiaire.

Étape de finition (assurance de précision)

Alésage de finition des cylindres par centres d'usinage horizontaux (centres d'usinage cinq axes sur certaines lignes de production haut de gamme). Amélioration de la rugosité de surface par rodage pour atteindre Ra 0,2–0,8 μm.

Rectification finale des alésages du vilebrequin et de l'arbre à cames pour garantir une erreur de coaxialité et de circularité ≤0,005 mm, répondant aux exigences d'assemblage des roulements.

Terminez les surfaces de contact du carter d'huile de la machine et de la culasse pour garantir une planéité ≤ 0,01 mm/m, tout en complétant le taraudage et le chanfreinage de tous les trous filetés.

Inspection et post-traitement

Les dimensions critiques (par exemple, diamètre d'alésage du cylindre, espacement des trous, planéité) sont vérifiées à l'aide d'une machine à mesurer tridimensionnelle. Les pièces non conformes sont renvoyées pour reprise.

Des traitements de renforcement de surface (nitruration ou affûtage laser pour certains modèles) sont appliqués aux alésages des cylindres pour améliorer la résistance à l'usure.

Les passages internes d'huile et d'air sont nettoyés des copeaux et des contaminants, séchés et soumis à des tests d'étanchéité avant le stockage final.

Exigences critiques du processus

Maintenez des références de localisation cohérentes pour éviter les erreurs cumulatives provenant de plusieurs configurations.

Utilisez « multi-opérations à configuration unique » pour les systèmes de trous critiques, en tirant parti de l'interpolation multi-axes des centres d'usinage et des capacités de changement d'outil automatique pour minimiser la fréquence de serrage.

Contrôler la vitesse de coupe et les avances pendant l'usinage, en les combinant à des systèmes de lubrification et de refroidissement, afin d'éviter les déformations thermiques affectant la précision.