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摘 要：发动机缸体是汽车发动机最重要的零件之一，是发动机里面最大的单独式部件，其作用是提供发动机其他部件的安装、支承，保证活塞、连杆、曲轴等运动部件工作時的准确位置以及保证发动机的换气、冷却和润滑。缸体上后油封面是缸体的关键部位之一，它影响到变速箱安装精度以及发动机的密封效果。本文主要对后油封出现的崩角问题进行分析。
关键词：后油封面 崩角
Analysis on the Improvement of the Problem of the Collapse of the Rear Oil Cover of a Certain Type of Engine Cylinder
Liang Haijian Pei Wei
Abstract：The engine block is one of the most important parts of an automobile engine， and it is the largest individual component in the engine. Its function is to provide the installation and support of other parts of the engine to ensure the accurate positioning of the moving parts such as pistons， connecting rods， and crankshafts， and to ensure the ventilation， cooling and lubrication of the engine. The rear oil cover on the cylinder block is one of the key parts of the cylinder block， which affects the installation accuracy of the gearbox and the sealing effect of the engine. This article mainly analyzes the collapsing angle problem of the rear oil seal.
Key words：back oil cover， collapse angle
1 后油封面加工工艺介绍
缸体的后油封面主要作用是跟密封垫/密封胶配合，起到封油的作用，不让机械的液压传动系统漏油，防止机油漏出，某发动机缸体后油封面加工工艺分为粗加工以及精加工两部分，粗加工加工余量为3MM左右，精加工余量为0.5MM。
2 问题描述
某发动机缸体下线频繁出现后油封面有崩角（图1），统计半年以来下线后油封面崩角数据（图2），经验证，崩角零件在粗加工工位产生，精加工无法加工完全。
3 原因分析
通过故障树（图3）进行分析，锁定如下7个末端因素：
①刀具材质不耐磨 ②夹紧压力异常 ③主轴跳动超差 ④毛坯硬度超差 ⑤毛坯余量过大 ⑥被吃刀量过大 ⑦转速进给不合理
末端因素要因确认
3.1 刀具材质不耐磨：对刀具材质组成材料中的某些特殊成分在特定情况会与加工材料的成分产生的化学反应，使得刀具涂层脱落甚至变成其他的化学物，这种现象的发生会加速刀具的崩刃、磨损等情况。
3.1.1 验证方法：测试其他材质刀片，统计5把刀加工崩角情况。
3.1.2 验证结果：新材质刀片寿命提升16件（图4）。
结论：刀具材质不耐磨是要因。
3.2 夹紧压力异常：该类型缸体加工采用托盘为载体，托盘在机床内为油缸夹紧，托盘的夹紧力不足或者不稳定会导致工件的加工受力差，加工工件震动大。
3.2.1 验证方法：I）测量托盘夹紧力稳定情况 II）调整托盘夹紧力。
3.2.2 验证结果
I）测量托盘夹紧压力都是在75bar的标准值，无波动 II）调整不同的压力各加工两个班次，统计后油封面崩角无明显变化（图5）。
论：夹紧压力异常非要因。
3.3 主轴精度超差：主轴精度不符合标准会导致在加工时刀具切削时受力不平衡从而导致后油封出现崩角。
3.3.1 验证方法：对机床精度进行检查
3.3.2 验证结果：机床精度满足要求（图6）
结论：主轴精度超差非要因。
3.4 毛坯硬度超差：工件材料的硬度越高，切削力就越大，消耗的功率也越大，切削温度也越高，使刀具的刀尖的磨损加剧，切削加工性能就越差，被切削层材料产生剧烈的塑性变形导致崩角。
3.4.1 验证方法：将合格零件与崩角零件各抽5件送检测量硬度。
3.4.2 验证结果：测量结果无明显差异（图7）。
结论：毛坯硬度超差非要因
3.5 毛坯余量过大：毛坯余量过大会导致刀具加工时切削深度变大，刀具切削深度超过刀具吃刀量时会导致刀具崩刀等情况。
3.5.1 验证方法：将同批次10件毛坯送检测量切削余量。
3.5.2 验证结果：毛坯余量都合格稳定（图8），将该批次零件加工验证还是有崩角。
结论：毛坯余量过大非要因
3.6 背吃刀量过大：背吃刀量直接影响刀具作用于工件表面的力的大小，当背吃刀量较小时，增大背吃刀量主要是增大了对已加工表面的挤压，由于已加工表面的弹性恢复层厚度增大已增大了后刀面对已加工表面的摩擦和挤压，因而表面残压应力增大，容易造成崩角。
3.6.1 验证方法：测试不同的背吃刀量，检查工件崩角情况。
3.6.2 验证结果：分刀加工发现背吃刀量越小加工后油封面崩角的宽度越小（图9）。
结论：背吃刀量是要因。
3.7 每齿进给不合理：每齿进给的大小影响刀具与工件在进给方向上的相对运动速度，同时也影响刀具与工件的接触时间，当进给量增大时，已加工表面在进给方向受压而产生的塑性变形时间缩短，从而使已加工表面的塑性变形程度降低，导致残留压应力减小，进给量加大时切削力增大，表面层金属的塑性变形加剧，冷硬程度增加。
3.7.1 验证方法：测试两种不同的转速进给改变刀具每齿进给。
3.7.2 验证结果：改变刀具每齿进给加工两个班次后崩角零件数量有明显变化（图10）。
结论：每齿进给不合理是要因。
4 措施制定及实施
针对已确认的要因，制定如下措施：
4.1 刀具材质不耐磨：在刀具表面增加耐磨涂层处理（图11），使刃口抗崩，耐磨。
4.2 背吃刀量过大：将后油封一刀加工改成两刀加工，第一刀切削2.5mm，第二次吃刀0.5mm。
4.3 每齿进给不合理：通过提高切削转速，降低进给，将后油封加工位置的每齿进给由原来的0.18降低至0.09。
5 措施实施效果验证
通过对刀具材质、背吃刀量、每齿进给的改进，措施实施后跟踪三个月后油封面崩角未再出现过（图12），问题圆满解决。
6 总结
本文从实际案例出发，针对后油封面崩角问题通过了详细的分析以及验证，最终圆满的解决了后油封面崩角的问题，后续我们会根据制造经验不断提升我们发动机缸体的的产品质量，为用户制造出质量更好、更完美的产品。
关键词：后油封面 崩角
Analysis on the Improvement of the Problem of the Collapse of the Rear Oil Cover of a Certain Type of Engine Cylinder
Liang Haijian Pei Wei
Abstract：The engine block is one of the most important parts of an automobile engine， and it is the largest individual component in the engine. Its function is to provide the installation and support of other parts of the engine to ensure the accurate positioning of the moving parts such as pistons， connecting rods， and crankshafts， and to ensure the ventilation， cooling and lubrication of the engine. The rear oil cover on the cylinder block is one of the key parts of the cylinder block， which affects the installation accuracy of the gearbox and the sealing effect of the engine. This article mainly analyzes the collapsing angle problem of the rear oil seal.
Key words：back oil cover， collapse angle
1 后油封面加工工艺介绍
缸体的后油封面主要作用是跟密封垫/密封胶配合，起到封油的作用，不让机械的液压传动系统漏油，防止机油漏出，某发动机缸体后油封面加工工艺分为粗加工以及精加工两部分，粗加工加工余量为3MM左右，精加工余量为0.5MM。
2 问题描述
某发动机缸体下线频繁出现后油封面有崩角（图1），统计半年以来下线后油封面崩角数据（图2），经验证，崩角零件在粗加工工位产生，精加工无法加工完全。
3 原因分析
通过故障树（图3）进行分析，锁定如下7个末端因素：
①刀具材质不耐磨 ②夹紧压力异常 ③主轴跳动超差 ④毛坯硬度超差 ⑤毛坯余量过大 ⑥被吃刀量过大 ⑦转速进给不合理
末端因素要因确认
3.1 刀具材质不耐磨：对刀具材质组成材料中的某些特殊成分在特定情况会与加工材料的成分产生的化学反应，使得刀具涂层脱落甚至变成其他的化学物，这种现象的发生会加速刀具的崩刃、磨损等情况。
3.1.1 验证方法：测试其他材质刀片，统计5把刀加工崩角情况。
3.1.2 验证结果：新材质刀片寿命提升16件（图4）。
结论：刀具材质不耐磨是要因。
3.2 夹紧压力异常：该类型缸体加工采用托盘为载体，托盘在机床内为油缸夹紧，托盘的夹紧力不足或者不稳定会导致工件的加工受力差，加工工件震动大。
3.2.1 验证方法：I）测量托盘夹紧力稳定情况 II）调整托盘夹紧力。
3.2.2 验证结果
I）测量托盘夹紧压力都是在75bar的标准值，无波动 II）调整不同的压力各加工两个班次，统计后油封面崩角无明显变化（图5）。
论：夹紧压力异常非要因。
3.3 主轴精度超差：主轴精度不符合标准会导致在加工时刀具切削时受力不平衡从而导致后油封出现崩角。
3.3.1 验证方法：对机床精度进行检查
3.3.2 验证结果：机床精度满足要求（图6）
结论：主轴精度超差非要因。
3.4 毛坯硬度超差：工件材料的硬度越高，切削力就越大，消耗的功率也越大，切削温度也越高，使刀具的刀尖的磨损加剧，切削加工性能就越差，被切削层材料产生剧烈的塑性变形导致崩角。
3.4.1 验证方法：将合格零件与崩角零件各抽5件送检测量硬度。
3.4.2 验证结果：测量结果无明显差异（图7）。
结论：毛坯硬度超差非要因
3.5 毛坯余量过大：毛坯余量过大会导致刀具加工时切削深度变大，刀具切削深度超过刀具吃刀量时会导致刀具崩刀等情况。
3.5.1 验证方法：将同批次10件毛坯送检测量切削余量。
3.5.2 验证结果：毛坯余量都合格稳定（图8），将该批次零件加工验证还是有崩角。
结论：毛坯余量过大非要因
3.6 背吃刀量过大：背吃刀量直接影响刀具作用于工件表面的力的大小，当背吃刀量较小时，增大背吃刀量主要是增大了对已加工表面的挤压，由于已加工表面的弹性恢复层厚度增大已增大了后刀面对已加工表面的摩擦和挤压，因而表面残压应力增大，容易造成崩角。
3.6.1 验证方法：测试不同的背吃刀量，检查工件崩角情况。
3.6.2 验证结果：分刀加工发现背吃刀量越小加工后油封面崩角的宽度越小（图9）。
结论：背吃刀量是要因。
3.7 每齿进给不合理：每齿进给的大小影响刀具与工件在进给方向上的相对运动速度，同时也影响刀具与工件的接触时间，当进给量增大时，已加工表面在进给方向受压而产生的塑性变形时间缩短，从而使已加工表面的塑性变形程度降低，导致残留压应力减小，进给量加大时切削力增大，表面层金属的塑性变形加剧，冷硬程度增加。
3.7.1 验证方法：测试两种不同的转速进给改变刀具每齿进给。
3.7.2 验证结果：改变刀具每齿进给加工两个班次后崩角零件数量有明显变化（图10）。
结论：每齿进给不合理是要因。
4 措施制定及实施
针对已确认的要因，制定如下措施：
4.1 刀具材质不耐磨：在刀具表面增加耐磨涂层处理（图11），使刃口抗崩，耐磨。
4.2 背吃刀量过大：将后油封一刀加工改成两刀加工，第一刀切削2.5mm，第二次吃刀0.5mm。
4.3 每齿进给不合理：通过提高切削转速，降低进给，将后油封加工位置的每齿进给由原来的0.18降低至0.09。
5 措施实施效果验证
通过对刀具材质、背吃刀量、每齿进给的改进，措施实施后跟踪三个月后油封面崩角未再出现过（图12），问题圆满解决。
6 总结
本文从实际案例出发，针对后油封面崩角问题通过了详细的分析以及验证，最终圆满的解决了后油封面崩角的问题，后续我们会根据制造经验不断提升我们发动机缸体的的产品质量，为用户制造出质量更好、更完美的产品。