1 缸體與缸蓋柔性生產(chǎn)線的發(fā)展動向
1.1柔性生產(chǎn)線的發(fā)展動向
隨著汽車技術(shù)的發(fā)展,1968年英國推出了世界上的條柔性生產(chǎn)制造系統(tǒng),這種生產(chǎn)技術(shù)在隨后的時間里不斷創(chuàng)新,其具體的發(fā)展過程可以分為以下幾個階段。具體來說,階段是70年代研發(fā)的多種小批量的FMS,這種生產(chǎn)技術(shù)由于成本率低,并沒有被廣泛的應(yīng)用在實際生產(chǎn)中,而是僅用在試驗和研發(fā)過程中;第二階段是80年代開發(fā)的柔性自動生產(chǎn)線FTL,這種制造系統(tǒng)由傳統(tǒng)的生產(chǎn)加工中心,再結(jié)合數(shù)控組合機為主的設(shè)備構(gòu)成,這種制造系統(tǒng)已經(jīng)可以初步應(yīng)用在汽車的工業(yè)生產(chǎn)中,但是還無法*汽車工業(yè)生產(chǎn)的全部需要;第三階段是90年代初期的生產(chǎn)系統(tǒng)。在這個時期由于科學(xué)技術(shù)的的高速發(fā)展,數(shù)控技術(shù)的生產(chǎn)線發(fā)展已經(jīng)相當(dāng)成熟,所生產(chǎn)的產(chǎn)品不但質(zhì)量好價格低,而且生產(chǎn)效率也大大提高。另外,由于加工中心的發(fā)展到后期逐漸出現(xiàn)三坐標(biāo)生產(chǎn)型高速加工中心,而應(yīng)用這種加工中心作為主體所構(gòu)成的新型柔性生產(chǎn)自動線,也就是敏捷柔性自動線,它從根本上提高了生產(chǎn)效率,而且這種生產(chǎn)線既可以重復(fù)使用又可以互相組合使用,還能夠進行擴展,因此這種生產(chǎn)能夠滿足市場發(fā)展的需要,正因為敏捷柔性生產(chǎn)線能夠適應(yīng)未來的市場需求和變化,所以它就是未來這方面加工制造的發(fā)展方向。
1.2缸體與缸蓋的AFTL結(jié)構(gòu)方案
AFTL核心的技術(shù)是CNC高速加工中心,早它是由美國的兩家機床公司通過多年合作研發(fā)出來的一種新型的高速加工中心,這種技術(shù)的出現(xiàn)對于柔性制造技術(shù)來說是一項革命性的突破,同時他開創(chuàng)了柔性制造技術(shù)的新天地,而在以后的歲月里是德國、美國、意大利、日本、法國到公司相繼開發(fā)出單子CNC高速加工中心,而其中單軸CNC高速加工中心的主要特點有:
、主軸轉(zhuǎn)速15000-20000-24000r/min;
第二、給進速度60-76m/min;
第三、加速度1-1.5g。
由于缸蓋AFTL是一個由多個工序組成的加工系統(tǒng),它的加工過程還保留著傳統(tǒng)的加工工藝,而且每道加工工序都配備多平臺平行的CNC高速加工中心,因此可以大量滿足工業(yè)生產(chǎn)需求,另外由于這種加工系統(tǒng)的產(chǎn)品不僅柔性較好,而且投資效益好,對于投資人十分有利,并且設(shè)備的開動率也高,這主要是因為此系統(tǒng)的每道工序都是有取得設(shè)備共同完成,所以當(dāng)其中的一臺機床出現(xiàn)問題時,也不會對其他的生產(chǎn)線造成影響。
2 凸輪磨削工藝的發(fā)展動向
2.1凸輪磨削工藝的發(fā)展動向
凸輪磨削工藝在很長的一段時間里在機械仿形領(lǐng)域占有重要地位,直到80年代中期,才被高速加工中心CNC無抗魔的屠龍磨削工藝技術(shù)所代替。出現(xiàn)這種局面的原因主要是CNC屠龍磨削的柔性和加工成型后。產(chǎn)品表面的精度大大提高,遠遠優(yōu)于過去的機械仿形通過磨削工藝,因此我們說CNC凸輪磨削工藝就是凸輪磨削工藝的發(fā)展方向。
2.2凸輪軸的主軸頸系統(tǒng)以及凸輪的集成磨削工藝
在傳統(tǒng)的加工工藝中,凸輪軸的主軸頸系統(tǒng)以及凸輪的磨削需要采用三道工序來逐步完成。也就是說,首先需要磨削產(chǎn)品的前端小軸頸和端面,然后再對全部的主軸頸進行磨削工作,后在對全部凸輪進行磨削。隨著人們研究和應(yīng)用越來越深入,在90年代中期有人開發(fā)了只需要一道工序和一臺磨床就可以做好主軸頸系統(tǒng)和凸輪的所有磨削工作,也就是采用CBN砂輪在高速旋轉(zhuǎn)的狀態(tài)下磨削的新型工藝。這種工藝對凸輪軸的傳統(tǒng)制造工藝產(chǎn)生了極大的沖擊和影響,并且隨著技術(shù)的不斷革新,后來出現(xiàn)了通過磨削代替銑床進行凸輪軸制造的工藝革新,充分運用這種新型的工藝就可以有效完成曲軸主軸頸系統(tǒng)和連桿軸頸的全部磨削工序,從而大大提高了生產(chǎn)效率。
3 兩岸分離面采用漲斷工藝正在取代傳統(tǒng)的切削加工工藝
3.1連桿分離而漲斷工藝的特點
連桿分離面的漲斷工藝就是將連桿的蓋子與連桿本體上斷裂開,然后再將二者分開的工藝,與傳統(tǒng)的加工工藝如銑、鋸、拉、壓等不同,這種技術(shù)是在連桿大頭孔的斷裂線位置處提前進行設(shè)計,加工出二條應(yīng)力集中的槽子,然后再讓一個楔子的壓頭進入連桿的大頭孔,由于連桿的大頭孔和壓頭之間有一對半圓套筒。這樣的設(shè)置就可以將壓頭與連桿大頭孔之間建立力的傳導(dǎo)作用,壓頭在移動時就會把力傳到大頭孔上,產(chǎn)生徑向力,這個徑向力不但會是槽子上產(chǎn)生裂縫,而且由于徑向力的持續(xù)作用會使裂縫變大,通過這種方式就能把連桿蓋從連桿本體上分離出來。此外,在所有的工藝當(dāng)中,連桿漲斷工藝是實用的,這是因為采用這種工藝不會給連桿的分離面造成損傷,如塑性變形、斷裂等。只有這樣才能顯示出連桿與連桿蓋的裝配優(yōu)勢。
3.2連桿漲斷工藝的優(yōu)點.
3.2.1簡化了連桿計連桿蓋的設(shè)計要求
在進行簡化連桿以及連桿蓋的設(shè)計時,必須按照實際的使用要求進行,具體來說,一方面,為了使連桿設(shè)計的更加科學(xué),就必須盡可能的使連桿和連桿蓋的分離面保持很好的嚙合度,正因如此,在進行連桿分離時的加工工藝是漲斷工藝,這大大的促進了連桿與連桿分離面二者相互結(jié)合的質(zhì)量,因而他們的分離面就不需要再次進行相關(guān)的機械加工,也就是將分離面的拉小加工和磨削加工的工序省略掉了。另一方面,因為連桿和連桿蓋的分離面是好的嚙合狀態(tài),當(dāng)連桿和連桿蓋裝配在一起時,我們*不需要再增加額外的定位工作。比如螺栓孔的定位,在此種情況下,通常只需要兩只螺栓位就可以拉緊,這樣就能省掉一些加工工序,如針對螺栓孔的加工。
3.2.2改善了連桿總成的大頭孔變形
*,作為汽車發(fā)動機的重要傳動機構(gòu),連桿的的加工技術(shù)對于汽車發(fā)動機性能有重要影響,就欄桿與連桿蓋的分離技術(shù)來說,為了能保證他們二者之間的分離面足夠的光滑,連桿和連桿蓋分離后必須采用專業(yè)的磨削加工設(shè)備磨削加工一次,此外,螺栓和連桿與連桿蓋的分離面和兩個螺栓孔二者無論是垂直度,還是孔的中心距都有要求。而在實際的生產(chǎn)加工過程中,分離面總會出現(xiàn)或者大或者小的誤差,微小的誤差也會給連桿與連桿蓋的裝配完畢后帶來殘余的應(yīng)力并且留在了連桿中,此時殘余應(yīng)力要釋放出來,就會產(chǎn)生連桿大頭孔變形現(xiàn)象,當(dāng)連桿蓋與連桿再次裝到發(fā)動機的曲軸上時,嚴(yán)重的變形就要發(fā)生裝不上去的質(zhì)量問題。連桿大頭采用漲斷工藝時后,它們分離而是*的嚙合。
4 結(jié)語
總而言之,縱觀汽車制造業(yè)的歷史發(fā)展已有百余年,隨著汽車發(fā)動機制造技術(shù)和水平的不斷提升,發(fā)動機的加工工藝也在不斷的推陳出新,無論是發(fā)動機的五大加工工藝,還是缸體與缸蓋正在發(fā)展捷柔性生產(chǎn)線取代傳統(tǒng)柔性生產(chǎn)線的發(fā)展路徑,都在朝著精益求精加工方向發(fā)展,而也是連桿制造工藝的一次革命,是連桿制造工藝的發(fā)展方向?,F(xiàn)在國外連桿分離面的漲斷工藝正在迅速且大量地進人連桿生產(chǎn)領(lǐng)域。
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