華晨1.8T發(fā)動(dòng)機(jī)連桿利用端面磨床提高連桿生產(chǎn)線

近年來(lái)，隨著汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品的升級(jí)更新越來(lái)越快，人們對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)提出了新的要求：生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率要高、投資要少，同時(shí)還要兼顧生產(chǎn)線的柔性及產(chǎn)品生命周期。
華晨1.8T發(fā)動(dòng)機(jī)連桿生產(chǎn)線采用了世界先進(jìn)的生產(chǎn)工藝和加工設(shè)備，在保證生產(chǎn)線高效率、高精度的前提下，最大限度地降低了生產(chǎn)線的投資。

高效低成本的工藝方案

華晨1.8T發(fā)動(dòng)機(jī)連桿采用了不同于傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝，充分體現(xiàn)了“高效低成本”理念：

1. 采用先進(jìn)漲斷工藝，簡(jiǎn)化工序，減少設(shè)備、刀具投資。連桿桿、蓋分離采用漲斷工藝。漲斷后的分離面在裝配時(shí)完全嚙合，不需再進(jìn)行接合面加工，因而取消了傳統(tǒng)工藝中的接合面加工工序。在實(shí)際生產(chǎn)中，取消接合面加工不但降低了加工工時(shí)成本而且節(jié)省了接合面加工所需相關(guān)設(shè)備（包括工、檢具）的投資。
漲斷的分離面在連桿與連桿蓋裝配時(shí)完全嚙合，不需要增加額外的精確定位，如螺栓孔定位（或定位銷），只要兩枚螺栓拉緊即可，這樣可取消螺栓孔的精加工和定位銷孔的加工，減少了加工工時(shí)和相關(guān)工、檢具的投資。

2. 采用多道工序集中加工的方案，在同一設(shè)備完成多道工序的加工，減少設(shè)備數(shù)量，壓縮設(shè)備投資。采用多工位回轉(zhuǎn)夾具加工中心，配合復(fù)合刀具，將除珩磨之外的其他切削加工內(nèi)容集中在一臺(tái)加工中心上完成，將生產(chǎn)線上的加工中心數(shù)量壓縮至一臺(tái)。

先進(jìn)裝備確保工藝方案切實(shí)可行
華晨1.8T發(fā)動(dòng)機(jī)的連桿生產(chǎn)線的加工設(shè)備僅有四臺(tái)，雙端面磨床、四主軸加工中心、回轉(zhuǎn)漲斷機(jī)和珩磨機(jī)各一臺(tái)。

1. 四主軸加工中心
由于連桿螺栓孔、大小頭孔、大小頭精加工等三道工序集中在同一設(shè)備進(jìn)行，加工中心的加工內(nèi)容多、節(jié)拍長(zhǎng)，成為連桿線的瓶頸。為擴(kuò)大加工中心產(chǎn)能，提高生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率，同時(shí)保證生產(chǎn)線具有足夠的柔性，連桿線選用高效率的四主軸加工中心進(jìn)行以上三道工序的加工。

該四主軸加工中心采用單主軸箱，四主軸同向單排水平排列，聯(lián)動(dòng)控制。四主軸同步運(yùn)動(dòng)，可同時(shí)對(duì)四個(gè)連桿進(jìn)行相同內(nèi)容的加工。

根據(jù)加工內(nèi)容的需要，四主軸加工中心裝有四組不同夾具，由工作臺(tái)翻轉(zhuǎn)變換工位。為便于加工小頭11°面，并減小上下料系統(tǒng)的復(fù)雜程度，工作臺(tái)采用垂直翻轉(zhuǎn)方式。四組夾具分別安裝在90°、180°、270°和360°四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)方向上，加工小頭11°面時(shí)由工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)進(jìn)行角度補(bǔ)償，確保工件在上下料工位保持標(biāo)準(zhǔn)角度，簡(jiǎn)化了機(jī)械手的結(jié)構(gòu)和上下料的機(jī)械動(dòng)作，因而減少了上下料輔助時(shí)間，提高了設(shè)備運(yùn)行效率。

對(duì)應(yīng)加工中心的主軸數(shù)量，每組夾具數(shù)量為四個(gè)。加工中心同時(shí)加工四個(gè)連桿，生產(chǎn)效率較普通加工中心提高了三倍，有效地提高了生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率。
同時(shí)該設(shè)備具有工件裝載情況記憶功能，當(dāng)上下料工位的夾具完成裝夾動(dòng)作后機(jī)床接收上下料系統(tǒng)提供的工件裝載信息，確認(rèn)該組夾具是否裝有工件，如該組夾具未裝工件則越過(guò)相應(yīng)工位的加工，提高了設(shè)備運(yùn)行效率。

上料機(jī)械手
2. 自動(dòng)上料系統(tǒng)
四主軸加工中心完成三個(gè)不連續(xù)工序的加工，完成粗加工的連桿需到回轉(zhuǎn)漲斷機(jī)和雙端面磨床完成漲斷、壓套等工序后再返回四主軸加工中心進(jìn)一步加工。精加工工序有三個(gè)工位，因此加工過(guò)程中有多種狀態(tài)的工件在各工序和工位間流動(dòng)，流動(dòng)過(guò)程較為復(fù)雜。這就要求有能夠及時(shí)響應(yīng)設(shè)備的請(qǐng)求，并正確分配工件流向的上下料系統(tǒng)，以確保四主軸加工中心能夠高效運(yùn)行。
連桿生產(chǎn)線配備的自動(dòng)上料系統(tǒng)包括機(jī)械手、兩個(gè)OP60在制品暫存工位、上料工位、下料工位和工件上（下）行分配器。
自動(dòng)上料系統(tǒng)具備與四主軸加工中心通信的功能及工件待加工工序檢測(cè)功能。上料時(shí)機(jī)械手檢測(cè)工件狀態(tài)，并向機(jī)床發(fā)送指令，將相應(yīng)夾具移動(dòng)至上下料工位。下料時(shí)機(jī)床發(fā)送下料工位信息，機(jī)械手根據(jù)信息將工件送至下料口或相應(yīng)的暫存工位。

3. 雙端面磨床
雙端面磨床用于進(jìn)行端面粗、精磨兩道工序的加工。由于這兩道工序的加工節(jié)拍都遠(yuǎn)高于其他工序，在正常生產(chǎn)的情況下這兩道工序均可為下序準(zhǔn)備充足的在制品，因此，兩序間的切換未采用自動(dòng)方式，而是采用手動(dòng)切換。

工序切換時(shí)需調(diào)整砂輪位置，設(shè)定磨削厚度，并調(diào)用相應(yīng)的控制程序?qū)ぜz測(cè)及下料分配器的位置進(jìn)行設(shè)定。由于切換過(guò)程采用手動(dòng)控制，簡(jiǎn)化了設(shè)備控制系統(tǒng)，從而使設(shè)備造價(jià)大幅降低，進(jìn)一步減少了生產(chǎn)線投資。

結(jié)語(yǔ)
由于華晨1.8T發(fā)動(dòng)機(jī)連桿生產(chǎn)線采用了先進(jìn)的加工工藝，縮短了工藝路線，減少了設(shè)備投資，設(shè)備折舊成本大幅降低，因此產(chǎn)品的生產(chǎn)成本也大幅下降。且由于工藝路線短，連桿生產(chǎn)線全線僅有六臺(tái)設(shè)備，占地面積小，為生產(chǎn)線的擴(kuò)容預(yù)留了充足的空間。多工序?qū)?yīng)一臺(tái)加工設(shè)備的工藝設(shè)計(jì)不但壓縮了生產(chǎn)線的投資，而且提高了設(shè)備的使用效率，使設(shè)備的折舊期更接近產(chǎn)品的生命周期，使產(chǎn)品更新?lián)Q代時(shí)可根據(jù)具體情況選擇設(shè)備改造或更換設(shè)備，為生產(chǎn)線的技術(shù)升級(jí)創(chuàng)造了有利條件。