No setor de fabricação automotiva, qual é o fluxo de processo de usinagem específico para a produção de blocos de cilindros de motores em centros de usinagem?

No setor de fabricação automotiva, qual é o fluxo de processo de usinagem específico para a produção de blocos de cilindros de motores em centros de usinagem?

O fluxo do processo de usinagem para blocos de cilindros de motores automotivos segue os princípios de "benchmarking inicial, acabamento de precisão passo a passo e coordenação de múltiplas superfícies". Envolve três etapas principais: usinagem de desbaste, semiacabamento e acabamento, dependendo inteiramente do posicionamento de alta precisão e das capacidades de integração de múltiplos processos do centro de usinagem.

Fluxo do processo principal

Pré-tratamento e usinagem de referência

Os blocos de cilindros (normalmente peças fundidas de alumínio ou ferro fundido) passam por um tratamento de envelhecimento para alívio de tensões, a fim de eliminar as tensões internas, seguido da remoção de rebarbas e canais de alimentação superficiais.

Um centro de usinagem vertical usina a referência de "uma superfície e dois pinos" (normalmente a superfície inferior do bloco do cilindro e dois furos para pinos de localização), estabelecendo a referência de posicionamento para todas as operações subsequentes e garantindo referências de usinagem consistentes.

Etapa de usinagem de desbaste (remoção de material)

Usinar desbastar a superfície superior do bloco do motor, as faces das extremidades dos furos do virabrequim e a superfície de contato do cárter de óleo usando centros de usinagem verticais ou de pórtico para remover rapidamente uma quantidade substancial de material.

Desbastar os furos críticos, como os de cilindros, virabrequins e comandos de válvulas, deixando uma margem de acabamento de 3 a 5 mm. Simultaneamente, usinar alguns furos roscados não críticos e passagens de óleo.

Utilize ferramentas de alta taxa de avanço e sistemas de refrigeração de alta pressão para minimizar a deformação térmica durante o corte e aumentar a eficiência da usinagem.

Etapa de semiacabamento (transição de precisão)

Para o torneamento semiacabado de cilindros e virabrequins, utilize ferramentas de alta precisão para corrigir erros de forma resultantes do desbaste, mantendo uma tolerância de acabamento de 0,1 a 0,3 mm.

Usinar as superfícies de montagem e os furos de localização nas laterais do bloco do cilindro, juntamente com a conformação preliminar das passagens de admissão/escape, garantindo a precisão posicional entre as superfícies.

Remover os cavacos de usinagem e verificar se as dimensões críticas atendem aos requisitos de tolerância intermediária.

Etapa de Acabamento (Garantia de Precisão)

Acabamento dos furos dos cilindros utilizando centros de usinagem horizontais (centros de usinagem de cinco eixos em linhas de produção de alta tecnologia selecionadas). Refinamento da rugosidade superficial por meio de brunimento para atingir Ra 0,2–0,8 μm.

Retificar os furos do virabrequim e do comando de válvulas para garantir coaxialidade e erro de circularidade ≤0,005 mm, atendendo aos requisitos de montagem dos mancais.

Usinar as superfícies de contato do cárter de óleo e do cabeçote do cilindro para garantir uma planicidade ≤0,01 mm/m, concluindo também a usinagem de roscas e o chanfro de todos os furos roscados.

Inspeção e Pós-Processamento

As dimensões críticas (por exemplo, diâmetro do furo do cilindro, espaçamento entre furos, planicidade) são verificadas usando uma máquina de medição por coordenadas. As peças não conformes são devolvidas para retrabalho.

Tratamentos de reforço superficial (nitretação ou brunimento a laser para modelos selecionados) são aplicados aos cilindros para aumentar a resistência ao desgaste.

As passagens internas de óleo e ar são limpas de lascas e contaminantes, secas e submetidas a testes de vazamento antes do armazenamento final.

Requisitos Críticos do Processo

Mantenha referências de localização consistentes para evitar erros cumulativos decorrentes de múltiplas configurações.

Empregue a técnica de "configuração única e múltiplas operações" para sistemas de furos críticos, aproveitando a interpolação multieixos e os recursos de troca automática de ferramentas dos centros de usinagem para minimizar a frequência de fixação.

Controlar a velocidade de corte e as taxas de avanço durante a usinagem, em conjunto com sistemas de lubrificação e refrigeração, evita que a deformação térmica afete a precisão.