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气缸曲轴孔的精加工工序是气缸体三道关键工序之一，所涉及的各种尺寸和形位精度将直接影响发动机的质量和寿命。因此，为使气缸曲轴孔满足使用要求，气缸曲轴孔的各种精度必须符合技术要求。合理的加工工艺和工装夹具、高精度的加工设备和刀具是曲轴孔达到设计技术要求的主要保证。
01 主要参数及加工难点分析
1.1气缸主要参数
缸体名称：465Q直列4缸缸体
气缸尺寸：311毫米×298毫米×227毫米
气缸材质：HT250（曲轴孔盖）、铝合金（曲轴孔座）
材料硬度：170~241HB（灰铸铁）、60~150HB（铝合金）
曲轴孔尺寸：5×54mm，深度分别为23.3、21、24.6、21、23.5 mm、24.6、21、23.5 mm
气缸重量：30公斤
1.2 加工难点分析
曲轴孔加工精度要求技术图如下。
综上所述，曲轴孔在精度方面要保证满足设计要求是相当困难的，在加工时，除了要有高精度的加工设备外，还需要设计合理的加工工艺和合适的刀具。
02双金属曲轴孔加工工艺的确定
曲轴孔精加工工艺的制定涉及加工设备、刀具、工艺参数等，目前国内外主要采用以下两种方法来规划此工艺：
第一种是采用镗刀进行精镗加工。采用此方法时，曲轴孔的精加工采用加工中心或专用机床完成，采用硬质合金刀具或CBN刀具。其特点是初期投资成本低，加工精度稳定性高。采用CBN刀具时，加工寿命长，一把刀具可加工300个以上满足要求精度的工件。
第二种是采用铰孔珩磨法。当选用此方法时发动机曲轴 材料，一般选用高精度卧式珩磨机来完成曲轴孔的精加工。其特点是可以进行深孔加工（最大孔深可达）、加工精度高、寿命长。但初期投资成本很高，一般需进口。综上所述，选用专用卧式镗孔机来完成曲轴孔的精加工。
曲轴孔镗孔加工有两种镗孔工艺：一种是粗镗、半精镗、精镗的三次切削法；另一种是半精镗、精镗的两次切削法。两种方法应用较广，但考虑到两次切削法加工效率较高，本文采用这种镗孔工艺。由于该缸体生产规模较大，达10万件/年船舶自动化设备维修，需要延长刀具更换周期，减少刀具更换次数，提高生产效率。要求刀具具有较长的寿命和较高的精度稳定性。经比较，选用CBN刀片作为半精镗孔和精镗孔刀片。
加工时，曲轴孔与镗杆之间的间隙很窄，不利于切削热和切屑的排除，如处理不当，将严重影响曲轴孔的加工精度和刀具寿命。精镗曲轴孔时，采用风冷排屑方式，可有效减少切削热、切屑等对曲轴孔加工精度的影响。为了进一步提高生产效率，在镗杆上安装了五组刀片，分别完成五个曲轴孔的半精镗和精镗。曲轴孔的半精镗和精镗如图3所示。
03 加工工艺及夹具设计
3.1 产量特征分析
缸体机加工生产线生产计划：10万件/年。工艺内容：汽车发动机缸体曲轴孔的半精镗孔、精镗孔加工。
设备名称：曲轴孔加工镗床
工作制度：
300天/年，2班/天，8h/班，生产效率91%，设备负荷率90%。
生产速度：
300×2×8×0.91×0.9×60/=2.4分钟/件。
从以上我们可以看出，该工艺要想满足公司的要求，除了满足精度要求外，还要保证其生产周期小于2.4min/件。
3.2 夹具方案的确定
当工件不受任何约束时，其在空间有6个自由度，如图4所示。
为了使工件达到设计图上的尺寸和形位精度，在加工过程中必须将工件定位在正确的位置，并在加工过程中保持此位置不变。为了使工件有正确的加工位置，必须对其6个自由度进行约束，实现工件的完全定位。在加工曲轴孔时，气缸体采用“单侧双销”的定位方法，限制其6个自由度，如图5所示。
工件的正确定位只是保证加工精度的基础。一般在加工过程中，单靠定位是不够的，还需要夹紧才能保证正确的定位位置不变。在自动夹紧机构中，应用最广泛的是气动和液压夹紧装置。在同等条件下，采用气动夹紧装置的优点是：动作快，大大缩短辅助时间，显著提高生产效率，动力源为取之不尽的气体，成本低。
这里采用气动夹紧装置，定位夹紧方案如图6所示。加工时，微调支撑块211上表面与定位销3、10形成“一边两销”的定位基准，使工件正确定位；夹紧块6、9及夹紧气缸5、8夹紧工件发动机曲轴 材料船舶配件，保证工件在加工过程中始终有正确的加工位置。
最后确定刀具切削线速度、镗刀转速等参数后即可进行加工。经过试切和生产，上述工艺方案运行良好，曲轴孔加工质量达到或超过曲轴孔图样设计精度要求，对同类产品的加工也是有效的。
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