发动机缸体的材质

当前，汽车发动机缸体材料主要分为铸铁和铝合金两种。

铝合金发动机缸体的优点是重量轻，导热性良好，冷却液的容量可减少。启动后，缸体很快达到工作温度，并且和铝活塞热膨胀系数完全一样，受热后间隙变化小，可减少冲击噪声和机油消耗。而且和铝合金缸盖热膨胀相同，工作可减少冷热冲击所产生的热应力。不过虽然叫铝合金发动机缸体，但是其气缸部分仍采用铸铁的缸套或者喷涂一层合金钢的涂层来确保气缸部位的耐磨性以及强度。

灰铸铁发动机缸体的优点是具有足够的强度、良好的浇铸性和切削性，且价格低，但是对于一般的民用轿车所使用的发动机来说，铝合金缸体已经是大势所趋。除此之外，还有一些厂商会通过采用镁合金和铝合金来构成铝镁合金的复合式缸体，在一定程度上又降低了发动机的质量，最终达到提升燃油经济性的目的。

发动机缸体的简单加工工艺

    （1）铸造：铸造工艺不但可以满足发动机缸体的使用性能要求，而且生产成本较低。但其铸造工艺并不容易，其铸造工艺为：准备炉料→熔炼金属→浇注→凝固冷却→落砂清理→检验→合格铸件。铸造成型的发动机缸体非加工面不允许有裂纹、气孔、砂眼等铸造缺陷。

（2）铣削加工：合格后的工件进入机械加工车间进行铣削加工，先以一面为基准粗铣，然后依次对其他端面进行铣削，将端面加工到图纸要求尺寸。

（3）镗孔加工：发动机缸体上有很多孔，在确定一个基准面之后分别进行粗镗和精镗，将孔加工到图纸要求尺寸。

（4）热处理：如对发动机缸体的力学性能较高的需进行热处理。预备热处理在粗加工之前，消除残余内应力，防止工件变形、开裂；调整硬度，改善切削性能。最终热处理在精加工之前，使材料具有使用时的所有力学性能。

高速铣削发动机缸体的优势：

高速铣削加工允许使用的进给率比常规铣削加工提高了5-10倍，单位时间材料切除率可提高3-6倍，加工时间大大减少。其次，高速铣削采用极浅的铣削深度和较窄的铣削宽度，与常规铣削相比，切削力可降低30%以上，加工刚性较差的发动机缸体等薄壁零件可减少加工变形。另外，刀具高速旋转产生的激励频率远离工艺系统的固有频率，不会造成工艺系统的受迫振动，能够保证较好的加工状态，从而保持尺寸的精准性，同时，切削破坏层变薄，残余应力小，可以实现高精度、低粗糙度加工，能够实现以铣代磨的目标。

铣削发动机缸体的刀具材质

目前，铣削发动机缸体的刀具材质主要以立方氮化硼刀具和PCD刀具为主。

PCD刀具材料具有高硬度、高耐磨性、高导热性及低摩擦系数等特点，在端面铣削铝发动机缸体时，可实现高速、高精度、高稳定性加工，如采用铝基体刀盘、直径为100mm的高速铣刀盘，最高切削速度可到7000m/min，且使用寿命很长。常用刀具牌号有：CDW850,CDW302，CDW010等，具备良好的韧性和较好耐磨性，刃口强度，锋利度等优势。

立方氮化硼材料的硬度仅次于PCD，与铁的反映呈惰性，特点是红硬性好，在1000℃的高温下仍能保持其硬度和良好的切削性能，适应高速铣削的需要，在灰铸铁发动机缸体加工中获得了良好的应用效果，能够实现“以铣代磨”与硬质合金刀具相比，切削速度可提高一个数量级。

精铣削发动机缸体的立方氮化硼刀具材质介绍

常用立方氮化硼刀具材质有BN-S300牌号和BNK30牌号，具体优势如下：

    整体聚晶立方氮化硼刀具BN-S300材质属于优异的锋利型，刃口强韧性好，配合开云app(kaiyun)官方网站专业铣刀盘，为要求严苛的发动机缸体端面铣削提供绝佳性能，足以满足制造商对铣削发动机缸体的所有要求。

    立方氮化硼刀片BNK30材质作为发动机行业刀具国产化的代表作之一，其采用纳米级结合剂和高纯度CBN颗粒优选配比，可在500-2000m/min的切削速度下进行高速加工，可满足发动机缸孔的稳定高精加工。寿命和稳定性是同质产品的几倍，通过提高生产效率从而降低生产成本。

立方氮化硼刀具精铣发动机缸体的案例参数

工件材质：灰铸铁

加工部位：端面

刀片型号：BN-S300  SNEN090308

切削参数：ap=0.3mm，Fz=0.12mm/r每齿，转速n=2800，Vc=1700m/min。

加工方式：干式切削

  加工对比：与某欧系品牌PCBN刀具相比，刀具单刃寿命提高6%。