东风日产发动机分公司成立于2005年,是由东风汽车公司和日本日产汽车公司合资的东风汽车有限公司的下属子公司,负责开发、生产、销售轿车用的发机及传动系统零部件。产品主要应用于东风日产乘用车公司生产的系列乘用车。
进入二十一世纪以来,随着国人生活水平的提高和乘用车市场的进一步开放,国内各汽车企业每年都推出多款新车型,形成系列产品,丰富产品线。作为曾经为东风日产乘用车公司立下赫赫战功的蓝鸟、阳光等车型已经不能满足市场多层次、多元化的要求。东风日产乘用车公司顺势而为,及时丰富产品线,规划推出多款从1.6L~3.5L之间的系列车型。于是,从2003年初开始,作为汽车心脏的发动机的筹建和生产就提上日程。从2004年初开始正式启动了发动机项目的筹建,首先筹建的是国内黄金排量发动机1.6L的HR发动机,包括铸造、加工和装配的发动机全工艺流程。其中发动机的加工项目先期筹建缸体、缸盖和凸轮轴三条生产线。
国内发动机缸体生产以专机为主形成自动线的较为常见。以
加工中心和专机相结合组成完整自动线的实例也有,但多为国外厂家整线承包设计建设的生产线。以国内设备为主、辅以部分关键进口设备自行设计建线的以东风本田为代表,带动了国内加工中心及生产线相关辅机行业的发展。但这些生产线也存在物流工作量大、员工劳动强度高、生产线人员多、产品质量稳定性与先进国家生产线有明显差距、生产线运行成本高等弱点。.
1 技术要求
1.1 设计理念
HR生产线的基本设计理念是:在保证产品品质稳定性、设备生产运行的低费用及劳动强度适中的前提下,实现投资的最小化。从Q(品质)、C(成本)、T(交货期)、S/M(安全/士气)及T(新技术采用)等各方面综合考虑,建成一条综合效益力争达到国际先进水平的加工生产线。
Q领域:达到和超越国外同类缸体加工质量。
C领域:中间清洗工序之前的粗加工及半精加工,尽可能采用工序间的手动搬送和单台设备以实现设备能力的充分利用、柔性生产以及低劳动力成本的有效利用,对后半段的精加工部分,为保证精度和防止工件划伤,采用高精度的自动搬送的加工自动线。规划的员工人数须处于国内领先水平。
T领域:尽可能使用柔性设备如加工中心等,以加工中心台数的增减来实现生产能力的变更。布局力求紧凑,在制品件数要控制在150~300以内,设备的开动率85%以上。
S/M领域:生产线设备要求操作简便,安全联锁和防错能力完备,操作人员劳动强度适中,15kg以上的工件搬送均有助力装置协助完成。
T领域:在充分借鉴日产同类生产线工艺设计经验的基础上,学习国内竞争厂家的优点,吸取国内外新的技术成果,针对国内竞争对手状况力争在质量保证和人员效率上取得一定优势,建设成一条高品质、高效益及低成本的加工生产线。
1.2 产品工艺特点分析
HR发动机是日产几十年技术积累水平的提炼,是一款达到赛车要求水平的高性能发动机。作为这款发动机基体的缸体,有自己的很多特点。
(1)为了提升发动机的升功率和质效比,发动机缸体在满足强度要求的前提下,尽量降低了缸体的重量。作为铝缸体,除非强度有特别要求的部位,缸体的一般壁厚仅2.5mm。这就要求在工艺设计阶段充分考虑缸体的受力情况,合理选择夹紧位置和辅助支撑的位置。
(2)作为一款高性能的发动机,对影响发动机性能的关键尺寸与形位有很高的精度要求。譬如缸体缸孔直径、圆度、圆柱度及曲轴孔直径、圆度、分级精度的要求都代表国内最高水平。
1.3 总体要求
为了建成一条综合效益达到国际先进水平的加工生产线,在规划设计初期,对生产线的各项指标提出了严格的要求。表1列出了部分设计要求。
2 工艺设计
2.1 设备平面布局
HR生产线总体上呈一个
u字型设计,见图1设备布局紧凑,占地面积小,物流顺畅。含浸设备与中间试漏机并列布置,中间试漏后待含浸工件从试漏机下料滚道排出,直接放置在含浸设备的上料端,含浸完毕后的工件恰好放置于中间试漏机的再投入滚道旁,含浸工件的物流实现了最捷径化。
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图1 加工中心工件搬送图
2.2工艺流程
为了避免由于基准转换以及粗基准的精度影响缸体的加工精度,我们在工艺设计第一步就用毛坯粗基准定位直接完成精基准(缸体底平面和2个定位销孔)的加工。在后续的所有加工中,除非产品有特别要求外,其它的所有加工定位全部统一为一面两销的基准,对于产品设计有特别要求的如缸盖安装面与曲轴孑L中心线的平行度、缸体前后端面相对曲轴孔中心线的垂直度以及与止推面的距离等,为了保证产品的精度,精加工就直接使用#1、#5号曲轴孔以及止推面直接定位加工。HR缸体加工工艺流程如表2所示。
3 设备选型
在HR发动机缸体加工线前期规划阶段,我们制定生产线的设计理念就是:生产线技术水平高、品质水准高、设备稳定性高、运行成本低、投资成本低以及将来产能变动的灵活性高。因而在设备选型时,在有充分的质量保证的前提下,尽可能的采用国产设备,并且尽量保证设备的柔性。HR缸体加工生产共有设备31台,其中国产设备24台,设备国产化率达到77% 。
(1)粗加工、半精加工设备
在粗加工和半精加工设备方面,除了为了保证加工精度的定位面、定位销孑L的加工以及由于产品特点的关系难于使用加工中心柔性设备加工外,其余的面孔加工全部采用了加工中心等柔性设备加工。通过设备选型和工艺方案商讨,最终选定N4H7型高速加工中心。加工中心一般有交换工作台和单工作台两种结构。交换工作台结构由于能提前实现工件的装夹、减少了加工中心的非加工时间,效率高;单工作台加工中心投资相对小,而且设备占地面积小;采用单工作台的方式能更好的防止跳序加工和重复加工;因加工条件的唯一性,每个尺寸都能呈现标准的正态分布,且有很好的追溯性,所以我们选用了单工作台加工中心的结构。
对于缸体上基本不会发生变化的孔系,我们采用了转塔专机的方式,如:缸盖螺栓孔;瓦盖螺栓孔;油底壳安装孔。如果用加工中心加工,完成这部分加工内容至少得4台加工中心,投资需要1000万元左右;如果采用回转多轴箱式结构,则只需要2台设备即可以完成加工,投资只需要600万元左右。这种回转多轴箱组合机床还可以通过更换多轴箱实现部分柔性加工,而且完成这些孔系的加工只需要1.2min即可。通过方案比较,最终采用了2台回转多轴箱组合机床的方案,完成了其中28个孔的加工,仅此一项就节省投资近400万元。
在粗加工和半精加工段生产线主要由加工中心构成。工件在加工中心之间的搬送怎样来实现呢。国内外生产线较多的采用了机械手搬送的方式,机械手搬送具有工件搬送快,定位准确等优点。但是,使用机械手搬送投资较大,没有充分利用中国劳动力成本较低的优势,而且,机械手结构比较复杂,要求保全水平高。多方面比较以后,我们采用人工搬送工件的方式。人工搬送时,希望操作工实现搬送的动作尽可能的少。
我们设计了如图1的搬送结构。
在这种搬送方式中,操作工将工件手动直接推入加工中心夹具上,工件加工完毕后,工件拉杆自动将工件从加工中心设备内拉出。仅用一个气缸加拉杆就实现了工件的自动排出,操作工搬送工件时,只需要将工件在自由滚道上向夹具中推人工件,降低了操作工的劳动强度。
(2)精加工设备选型
精加工设备采用了日本远州曲轴孔精加工自动线、Horkos各面精an-r_自动线、东洋缸孑L精加工线。出于环境保护的考虑,缸孑L精加工设备引进了水基珩磨技术,选用了日本东洋的精镗、珩磨一体式组合机自动线。
(3)辅机选型
选型方面,由于产品对缸体完成品的清洁度要求高(要求油道杂质含量1mg以下,缸体完成品整机杂质含量在15mg以下),引进了日本杉野清洗机,采用了中压机器人定点清洗技术和整机浪泳式清洗技术,确保清洁度要求。含浸装置半自动和自动设备的投资差别很大(相差3~5倍),半自动设备在含浸品质、含浸能力与自动设备基本一致,且半自动设备只需1人即可操作,基于以上考虑,含浸设备选用了大连旅顺坤达浸渗设备制造有限公司的半自动平台式含浸设备。气密性检测及压装设备采用大连智云的试漏、压装机;选用了太阳铁工的工艺缸盖拧紧和拆解机;在缸体上下线工位配备了深圳广巨的平衡机械手。
4 工艺创新点
(1)采用高速加工中心实现柔性化生产
HR缸体的粗加工和半精加工,除了由于产品原因无法用加工中心加工的个别部位以及为确保精度的定位面孔的加工外,全部采用了高速加工中心等柔性化生产设备进行加工。在这些柔性加工设备上,为了保证加工质量,采用了许多新技术。
1)刀柄跳动检测装置
为了防止加工中心在更换刀具时在刀柄和内锥孑L之间夹入铝屑等杂质,现代加工中心采取了诸如换刀时主轴内锥孔高压气吹等多种对策,能有效的降低了夹屑的产生,但还是不能100% 的完全避免。为了100%保证产品质量,在此次工艺设计时,对铰刀和镗刀等加工精度要求高的加工内容,当新刀具换人加工中心主轴后在加工前,先对刀柄在主轴上的跳动进行检测,若跳动合格则继续加工,若跳动不合格,则说明在换人刀具时可能有夹屑或其它原因使得跳动超差,设备马上报警停机,这样就确保了刀具的装卡精度。
2)刀具折断自动检测装置
加工中心在自动加工过程中,由于某些原因导致刀具发生折断,若不能及时发现,则有可能造成大批量的缸体报废或不良品流出。为_了防止这种现象的产生。加工中心采用了刀具折断自动检测装置。当刀具完成加工内容返回刀库对应刀位前,刀具折断检测装置对此刀具进行检测,若检测到刀具异常时,马上报警停机,这样就有效的避免了由于刀具折断造成的批量工废的产生。
3)刀具ID码装置
为了避免刀具更换产生的人为错误,引入了刀具ID技术。加工中心所使用的刀具刀柄上都带有一个ID芯片,这个芯片就相当于刀具的身份证,芑:片内部带有刀具编号,刀具长度等信息。刀具在装入加工中心刀库时,先读取刀具的ID,识别其信息是否与设备信息相一致。如果相一致,则装载刀具,并自动记录刀具的相关信息。如果读取的信息不一致,设备提示刀具ID读取无效,禁止将刀具装入到刀库中。专用的调刀仪读取ID编号,并调出相应刀具的参数,可以迅速准确地完成刀具的调整,调整合格后将信息写入ID芯片中。
4)自动对刀补偿技术
对于加工中心,设备本身的精度和稳定性都很好,对于缸体的粗加工和半精加工的质量应该是能很好的保证。但是,对于极个别的加工尺寸,由于尺寸精度要求高,且设计基准与夹具定位基准不一致时,我们在加工中心上引入了工件重定位系统,根据测定的数值重新修正工件坐标系,保证加工精度。如缸体上的缸盖定位环孔,这是整个发动机的设计基准,也是发动机的装配基准,位置和问距等尺寸精度都要求高。对这样的加工内容,随着环境温度等外部条件的变化,夹具和设备滚珠丝杆由于热胀冷缩变形会对加工精度产生影响。工件重定位系统就是在设备的夹具体上有固定的标准块,设备在加工前对标准块的位置进行测量,将测量的位置与设备设定值相比较,如果不一致则进行修正。根据修正后的位置才开始加工,这样就确保了缸体的加工精度。
5)加工中心用HSK刀柄的弹簧卡头选用了双锥面夹持的方式,相对比常用的单锥面的夹紧方式可以提高1.5~2倍的夹持力,保证刀柄有效的将扭矩传递给刀具。锁紧螺母选用了具有防尘功能的螺母,可以防止或减少加工中产生的铝屑进入弹簧卡头及刀体内部,从而有效保证加工的精度及更换时清洗的繁琐。另外加工精度要求高的孑L加工类的弹簧卡头采用了侧面冷却的方式,即通过弹簧卡头上的切削液孑L可以让冷却液直接喷在刀刃上,一方面可以防止因刀具外冷无法供给的情况下得到良好的加工尺寸及精度,另一方面可以让刀具制作成为非侧冷形式或者是无内冷的
刀具,增加刀具的可重磨次数,从而降低刀具成本。
(2)通过输送托盘实现工序问的输送
HR缸体上下前后面都是一个大平面,可以作为输送面。其中下平面是定位基准面,又是精加工面,可以作为输送基面为了防止工件搬送过程中对工件造成磕碰伤,我们不选择使用下平面输送。在卧式加工中心上要实现上下前后面的加工,如果采用上面、前面和后端面进行输送,工件一般至少要有几次的姿势变更才能完成加丁。而缸体的左右面是一个不规则面,如果用左右面直接进行输送,则设备之间的输送滚道和设备夹具都会变得复杂起来。针对这个问题,我们采用了输送托盘,在托盘上缸体的左面朝下,如图
2所示。
托盘通过支撑销和限位块将缸体同定,托盘底板则为缸体创造了一个良好的输送基面。托盘只作为缸体的输送时使用,当缸体送入设备进行加工时,缸体会脱离托盘,直接使用缸体下平面和定位销基准定位,保证了缸体的加工精度;也免除了用托盘定位造成的基准转换及托盘循环使用变形造成的加工精度恶化,这在国内发动机箱类零件的加工中是一种首创。另外,做为缸体定位面的缸体底平面处于水平面的垂直方向,这样能有效的避免切屑在夹具上和定面销上的堆积,不仅有效的保证了工件的良好定位和稳定的加工品质,而且也降低了操作工对切屑的清理时间,有效地提高了设备的开动率。其次,缸体采用这种姿势加工,加工中心上下行程较小,减少了加工中心立柱导轨热变形的误差对加工精度的影响。缸体在加工中心内定位示意图如图3所示。
(3)精加工的质量保证措施
1)为保证产品质量在精加工部分引进了曲轴孔精加工的自动测量自动刀具补偿技术和前后面、缸盖接合面精加工夹具用曲轴孔和止推面定位的技术。为了保证加工精度,曲轴孔精加T专用设备带有自动测量装置,对精加工后的曲轴孔各档的孔径和椭圆度进行测量,根据测量数据对曲轴孑L各档进行分级和刻印;若测量数据不合格则报警停机。而且,自动测量装置系统还带有补偿功能,自动测量装置将测量的数据进行分析,若某档曲轴孑L的加工精度超过1/2公差时,则将差值计算出来并作为补偿值自动反馈。设备的精镗刀具就会根据补偿值的要求,自动对对应档曲轴孑L加工的刀具进行调整,自动调整的分度值可达 m级。
2)根据HR产品设计的要求,缸体的前后端面与曲轴孔中心线的垂直度及曲轴止推面的距离都有严格的要求,而缸盖安装面与曲轴孔中心线的平行度也有很高的要求。为了确保加工品质,也为了防止工件加工时进行基准转换对加工品质可能带来的影响,对缸体的前后端面、上平面进行精加工的工位,直接采用了#1、#5档曲轴孔以及止推面进行定位,从加工工艺上确保了加工质量。
(4)工艺缸盖技术
HR发动机的低摩擦力低油耗主要是缸孑
L与活塞之间有更好的配合。HR发动机活塞的加工采用了赛车加工工艺,缸孔的精加工采用了工艺缸盖加工技术,确保装配后的缸孔还具有良好的圆度和圆柱度。图4为带工艺缸盖缸孑L加工后缸孔形状变化。
(5)采用了具有更好的含浸品质的二次真空加压
含浸工艺。HR缸体是薄壁工件,毛坯生产采用了相对低压铸造有更高生产效率和尺寸精度的高压铸造工艺,高压铸造时快速冷却在缸体内部形成的气孑L和砂眼,在中间试漏后会由于微孔(0.25mm以下)泄漏而不合格。为了挽救这部分缸体,降低成本,引入了含浸工艺,对小泄漏的工件进行渗补后再次试漏。我们采用了德国二次真空加压含浸工艺。这个工艺相对常压真空含浸主要有以下特点:① 含浸液进入到含浸罐规定液面后,并不马上直接含浸,而是再次对含浸罐内抽真空,并将达到要求的真空度保留5min。这样不仅可以有效的将含浸液注入时混入的空气抽除,而且可以更彻底的抽取缸体微孔内部的空气,以便含浸液更好的渗入微孔内。② 工件在二次真空含浸,含浸罐内部气压恢复常压后,再对含浸罐内加压至0.4MPa,在此压力下再保压含浸一段时间。经过二次真空加压含浸,缸体的一次含浸合格率达到了99.9% 以上。
含浸工艺的改善有效的提高了一次含浸合格率,含浸设备的一些改进也更好的提高了含浸品质,降低了使用成本。含浸液一般只能在低温(18%)以下保存,且有机物质和水分的含量对其含浸性能的影响较大。与含浸罐相连的含浸液储存罐采用了夹套式水冷结构。储存罐的罐体由三层结构组合而成,内罐为贮液罐,中罐为冷水夹套,外层为泡沫绝热层,冷水直接与制冷机相连。这种结构能有效的冷却含浸液,并尽量的降低了含浸液与外界的热交换。但是由于广州气温高,湿度大,很容易在储液罐的内侧形成结露,结露水混入到含浸液里面后会严重影响含浸液的性能,当含浸液含水量超过5% 以后不能再使用,只能报废,大大提高了使用成本。对此,我们在储液罐结构上容易形成结露的盖板部分进行了重新设计,在原有隔热层的基础上,在盖板顶层设计了蓄水池,里面盛有5mm、左右的凉水,此结构有效的防止了储液罐内部的结露,使用一年多,含浸液从来没有因为结露使得含水量升高。为了防止含浸液在缸体表面上的微量残留对中间试漏机密封材的腐蚀及含浸液的粘性造成试漏机密封条的脱落,我们在含浸固化罐中添加了一种添加剂,缸体经过热水固化工位后在缸体的加工表面上会形成一层很薄的隔离层,消除了微量残留含浸液对试漏造成的影响。
(6)为了达成环境友好目的,采用了水基珩磨技术、合成冷却液集中冷却系统和集中油雾处理系统。
1)水基珩磨技术
缸孔珩磨加工时,珩磨条和缸孔之间有很大的磨削力,珩磨加工后缸孑L加工质量的好坏,珩磨液的润滑效果有很大影响,基于以上考虑,一直以来珩磨加工都采用有更好的润滑效果的油性珩磨液。使用油性珩磨液的许多缺点特别是环境破坏一直为人们所诟病。首先,油性珩磨液都具有一定的挥发性,对设备操作人员的身体健康是一种威胁,同时也影响整个车间及周围的环境。其次,油性珩磨液的粘性相对一般水性切削液要高,珩磨后产生的大量铁屑和磨粒油泥的分离很困难,过滤效果不好,珩磨液的更换频繁,不仅使得使用成本较高,而且废珩磨液的处理也是一道难题。再次,油性珩磨液一般不仅易挥发,而且都具有可燃性,为了防止潜在发生的火灾安全事故,珩磨设备投入的同时会配套相关消防设备,增大了投资成本。近年来,随着材料科学和化学合成技术的发展,水性珩磨技术也得到了很大的发展,水性珩磨液不仅具有跟油性珩磨液相近的润滑性能,而且有更好的冷却作用和冲洗性,水性珩磨技术在欧洲和日本等地区都得到了更广泛的认可和更多的采用。调查了解了国外水性珩磨的现状以后,我们于国内第一家引进了缸孔生产的水性珩磨技术。此加工工艺从运行二年多生产了近40万台发动机缸体的实绩来看,不仅保证了良好的加工精度,而且具有更低的使用成本和更好的环保性能,实现了经济效益和社会效益的双丰收。
2)切削液、油雾、粉尘的回收、再处理技术
对于加工生产中使用的切削液,考虑到环境保护的要求,我们采用了切削液的集中处理系统。切削液经过集中处理后输送到各加工工位,对缸体的加工进行润滑和冷却,并通过专用的地沟将加工中产生的切屑、废油等杂质带回集中处理系统,集中处理系统再对返回的切削液进行油水分离、过滤等处理后再循环使用,处理过程中产生的大量切屑和废油则集中排放后及时处理。同样,对于缸体切削加工过程中产生的大量油雾和粉尘,我们采用了集中油雾处理装置。这套装置对每台设备加工中产生的油雾和粉尘吸入到集中处理单元进行过滤和净化,保证了车间和周围环境的整洁。
(7)2D码管理技术
为了适应国家实旌的《汽车产品召回实施办法》,缸体生产线全线重要工位全部使用2D码管理技术,将工件加工的信息在电脑中保存起来,以便于跟踪和追溯。HR缸体在铸造车间生产时,在缸体上的左侧面刻印有2D码,2D的内容含毛坯的生产日期,生产模具号,生产铸造机编号以及生产流水号等,以便于将来的追溯。同时,在加工生产线,对加工的一些重要的信息会在工件上进行刻印保留,如缸体试漏的结果是否OK、曲轴加工后各档的等级精度、缸孔加工时的工艺缸盖编号以及缸体完成品下线日期等,这些信息都直接刻印在缸体上,直接读取缸体上的相关刻印内容,对刻印内容进行解码即可以获得这些信息。而且,如果想知道对应缸体在加工生产线生产的更详细的信息,我们也可以通过查询加工生产线上的电脑获得。HR缸体毛坯一上加工生产线,在缸体线首就有一台2D码读取装置,将缸体的铸造信息以及对应的在加工生产线的投人时间记录下来,在电脑中自动保存;随着HR缸体在生产线上的流动,还有几处位置将工件毛坯信息及本工位的重要信息详细记录下来。在中间试漏机工位,工件水套、油道、曲轴室试漏后的泄漏率、压差、工件的含浸次数以及测试时间等信息和毛坯信息同时保存下来;在曲轴孔精加工工位,5档曲轴孔加工后的直径、锥度和椭圆度等精度信息和加工时间信息、毛坯信息同时保存起来;在缸孔精加工工位,缸孑L精镗精度、粗珩精度、精珩精度、加工时使用的工艺缸盖编号、加工时间和毛坯的信息同时保存下来;在最终试漏工位,工件水套、堵盖孑L试漏后的泄漏率、压差、测试时间和毛坯信息也同时保存下来。这样,通过这5处2D码的管理,对应缸体加工生产的主要信息都记录保存下来了,如果发生召回等事件时,就能很好的了解到当时的生产信息,有利于缸体品质的管控。
(8)全自动的试漏、装配技术
试漏、装配、工序间搬送等设备与国内厂家进行了多项联合开发,实现了低成本全功能自动化,生产工时降低。全线操作工只须11人。中间试漏机采用了四工位摆杆式自动输送式,实现自动2D码读取、自动试漏、自动刻印试漏结果并自动分选。最终试漏工序实现了自动涂胶、涂胶自动检测、自动压装、自动试漏的无人化操作。
5 使用结果与结论
缸体加工生产线从2006年2月末开始设备安装调试,到4月初基本安装调试完毕。在设备安装调试期间,对设备的加工精度和工程能力进行了确认。所有加工设备要求的工程能力系数都达到要求的1.33以上,精加工设备基本都达到1.67以上。
HR从2006年8月上旬开始正式生产,至2007年7月底已经生产一年,加工的缸体接近20万台。表3就是生产实绩与设计要求的对比数据:
从以上对比数据可以看出,生产线各项设计指标都已经达成,无论是投资额、生产运行费用、单人产值,还是加工品质,都处在国内外本行业较高水平,实现了良好的社会效益和经济效益。
2007年1月一2008年9月实际生产台数316791台,我们的实际成本与进口件的差价为457元,铸造和加工各创造一半的利润,实际产生利润7238万元。
与国内其他竞争对手比较,因缸体的设计不一,不一定有可比性。现与建线方式相近的一个中日合资企业为例比较我们的优缺点。我们都是以国内设备为主、辅以部分关键进口设备自行设计建线的,但两家建线的侧重点和理念是不同的。从两条线的结果比较,我们的优势如下:
(1)生产线自动化程度较高,人员较少,约为竞争企业的50% 。这是因为我们全线辅机和精加工设备采用了全自动化设备。
(2)加工不合格率低,约为竞争企业生产线的1/10,这表明生产线的质量稳定性较好。这是我们在设备上采用了多项防错新技术有关;另外,串联工艺设计保证了加工条件的唯一性,每个项次都能呈标准的‘ 正态分布。
(3)生产线物流合理,缸体按设计顺序流动,没有中途下线,杜绝了漏序加工和重复投入;含浸设备也在线内,含浸后能尽快投入,含浸品的物流费用低;固定的物流方式也保证了在制品不会过大。
(4)员工劳动强度低。夹具及设备的合理设计使人的动作最少化,操作者无须进行夹具的清扫、缸体姿势的变换、倒铁屑等繁重的工作。
(5)运行成本低,刀具、直材、辅材消耗处于较低水平。
当然,我们的生产线也有需要改进的地方:
(1)柔性不足。对同系列发动机有充分的柔性,但对不同系列发动机柔性较低。
(2)投资较高。因在精加工方面引进了日产的专用技术,如工艺缸盖技术、镜面珩磨技术等,导致投资较高。精加工设备的国产化是今后改进的方向。
本次工艺设计在我公司HR的生产中获得成功,随后MR的工艺开发中拷贝了该工艺方案。国内多个厂家建设新生产线时对我们的方案表示出极大兴趣,纷纷表示要借鉴。
3 结束语
本课题是在已有的国内的两种加工方案的基础上提出的,相对于已有的两种加工方案存在的不足,设计了圆环链轮链窝加工专用数控机床,该专用机床能使链轮链窝按已定的程序切削成形,链窝平面、齿根圆弧半径和齿面圆弧一刀成型,光滑过渡,完全能达到设计要求。刀具进给、链轮分度全面数字化、自动化,加工表面精度提高,保证了链环与链轮的啮合性能,同时减轻了工人劳动强度。
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