摘要：随着国内外的相关先进制造技术不断发展，在此以汽车发动机轴承盖加工设备分析结合现有相关的高效设备应用的背景下，对具体的轴承盖加工制造过程展开分析，为后相关类型零件的加工与实施提供解决方案，其相关问题的建设改进及其基本加工技术的良好实现未来良好地发展以及走向高端制造中都具有重要的实践性基础，同时为其后续相关问题处理与分析提供了具体性的案例分析。
关键词：多工位数控加工机；发动机轴承盖；加工设备优化
0引言
随着社会经济的不断发展，其人们对于生活水平的相应需求也与日俱增，尤其在整个国家的相关制造业在不断地进行产业升级的状况下，其相关的汽车产业也取得了长足的发展，继而实现好相关的整个汽车行业的良好发展其相应的基础建设也显得十分重要[1-5]。在相关的汽车工业生产过程中合理地应用相关的基础科学知识在实际的相关零件的设计与加工过程研究中都是具有重要的建设内容，这样也会使得其相关的行业发展在为国家的相关制造业进行基础建设中所二次改革创造具有指导性意义，同时也是在对于整个的建设过程中的学科体系实质性分析也发挥着具有重要的建设性作用。随着机械加工新技术的研究与相关理论逐渐完善，其在具体的现代机械制造业实现应用也是未来一种重要发展趋势。而在此基础下实现对于以多工位组合加工机在汽车发动机轴承盖加工工艺改进为基本的研究方向与路径，继而对于其以基础性的理论分析对于整个汽车发动机的轴承盖类、凸轮轴盖、连杆盖等零件加工都具有重要的综合应用分析基础。
1实践项目分析
在实践项目的分析过程中其重点不仅是对于原有的工艺进行理论分析，更要注重于其实践性意义。在此改造的主体是关于加工一款汽车发动机轴承盖。通过设备优化实现工艺改进，对其现有此零件的加工工艺进行优化，大幅提升加工效率和降低加工成本。
整个的项目中其核心是在于设备改进，通过提供多工位柔性组合加工机，继而实现整个优化工艺得以可以实现和成功，设备是主要因素。根据加工轴承盖过程中出现的工序长、装夹次数多、能耗大、非切削的辅助时间长等问题，进行设备的具体优化，使其加工过程中效率大幅提升及生产成本降低。
2零件结构工艺性分析
在实践分析过程中，图1是一款高端轿车发动机的轴承盖零件示意图，该产品是球铁600-3材质，所需加工节拍7.5秒，其加工部位有：结合面粗精铣、止口面、轴承孔、轴瓦槽、螺栓安装孔。针对这样一款产品的机加工，在一般的工艺设备选择上，通常会选择CNC+第四轴来完成机加工，虽CNC具有柔性生产的特点，但所需CNC设备数量众多，操作人员众多或自动上下料机构投资大，占用场地大，导致投资回报不理想，不适合大批量的流水线生产。也可以选择工序分开来提升效率、减少投资，比如：铣削专机、钻削专机、割槽专机等分工序完成加工，但分工序带来的多次装夹给生产造成不小的影响，每一次的装夹都会有定位误差，也都会有垫屑等装夹不到位的情况，给过程质量带来不稳定因素。理想的工艺设备是一次装夹完成加工，投资少，效率高，且具有柔性。
图1
3 设备优化分析
在汽车发动机轴承盖加工设备改进技术的基础是在使用中的相关设备所表现出的现有技术缺点进行改进，继而使其加工过程应该进行一种良好的运行策略，而这种策略也是设备改进的重要一环，而此也是现代机械制造业的一种重要发展趋势。实现好轴承盖加工设备的改进，对于汽车发动机零部件的加工都具有重要意义，通过不断地加强机械制造的制造能力，为后相关课题分析与处理提供实践性研究案例。针对第2项所述的产品特性和生产纲领，此9工位组合加工机设备可以满足需求，此加工机包含机床本体，自动上下料机构（图2），多工位自动加工机构，自动断刀检测机构（图3），自动气密检测机构，控制系统（工业嵌入式触摸PC）组合而成，每个动力头设计可调整、可更换部件，夹具与转台之间设计销定位，可切换产品生产，具有一定的柔性。一米的数控转盘布置有9副夹具，每副夹具设计成安装2个零件（图4）。
图2 图3 图4
该改进型设备主要特征在于设计有九个工位，见图5、图6所示，其中第一个工位为上下料工位，第二工位为粗铣结合面工位，第三工位为镗轴承孔工位，第四工位为铣止口面工位，第五工位为预钻螺栓孔工位，第六工位钻通螺栓孔工位，第七工位为精铣结合面工位，第八工位为精铰螺栓孔工位，第九工位为铣瓦槽工位，各工位同时加工，互不影响，加工效率极高，可以满足节拍需求，年产量达250万件。本设备技术同以往的技术相比，各个工序集成到一台设备上完成机械加工，极大的节省了占地面积，解决了目前占地紧张的问题，节省了多台设备的油、水、电的损耗，节省了机加工的运营成本。本设备采用自动上下料机构来完成自动上下料，避免了人为因素的影响，节省了人的成本同时也提升了加工效率。同时各工位都配备气密检测装置，避免了由于上料装置推不到位或则由于其他原因导致的零件装夹不到位的问题，提升了设备的稳定性。还配备了断刀检测装置，防止刀具磨损或则折断后设备继续加工导致不良产生，提升了设备的可靠性。设备还具有刀具管理功能，对每一把刀具寿命实时监控，包含切削扭矩监控和加工件数统计，到达设定的刀具寿命前会自动呼叫备刀库准备换刀。
图5 图6
4 设备优化后论证
项目要求为提升设备投资回报率、降低生产成本、提升产品质量稳定性，经过设备优化后，针对现场这款轴承盖的综合情况对比，我们可得下表结论（见下表1）：
表1
其中投资额与年度销售额比数据上，同样的年销售额，可以用原来一半的投资来实现，这是非常可观的；同时占地面积只需要原来的一半；在柔性上虽不及CNC灵活，但是通过这台设备的模块化、数控化、智能化，相比传统的专用设备，柔性上大幅提升，已接近CNC标准机床；在关键尺寸的稳定性上，得益于该设备更强的刚性和精度，使得尺寸更加稳定；再者也使得刀具使用成本缩减30%，这些数据充分证明该设备优化是成功的，是值得推广借鉴的。
5应用建议
通过具体的实践性项目可知其后期运行稳定，后面经过对现场的实际运行情况进行跟踪，并提出了一些建设性的意见和实施措施。其主要在于多轴动力头的长度一致性和夹具的可靠性上，多轴动力头初始设计时需考虑主轴端面平齐一致，组装过程有意调整和控制，才能给后期使用更换刀
具和尺寸调整带来便利；夹具可靠性上，主要是因为上下层夹具，结构紧凑，需要充分考虑排屑通道和冲水充分，同时因为铣削震动的原因，夹具定位和压紧必须牢固有足够刚性。
本设备控制系统不仅功能全面、系统稳定、操作简单，对内控制设备各个功能，而且对外与机器人连接实现整线的自动化生产，符合目前发展趋势，值得推广。
结语
在此对汽车发动机主轴承盖加工工艺装备展开了详细的分析并对其相关的原有不足进行了相应的技术改进，通过对于具体的相关产品的生产工艺分析，得到具体的生产中遇到的问题，并针对了此类问题提出了具体的工艺和设备优化方案。通过对于其改进方案的综合性分析，有效地实现了相关项目原有不足的改善，为其后续相关问题处理与分析提供了实践性案例，也为类似问题分析与研究提供了实践性基础。
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论文作者:钟炜
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/19
标签：加工论文; 工位论文; 设备论文; 轴承论文; 夹具论文; 零件论文; 组合论文; 《基层建设》2019年第13期论文;