上海帕捷汽车配件有限公司
摘要：随着国内外的相关先进制造技术不断发展，在此以大批量机械加工零件的汽车发动机主轴承盖后处理工艺分析结合现有相关的零件完工后处理的应用背景下，对具体的主轴承盖加工制造过程后的工序工艺处理展开分析，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、改进及其基本生产技术的良好实现，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：大批量机械加工；产品后处理；去毛刺分选
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汽车发动机主轴承盖后处理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零部件机加工行业的小件类零件后处理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汽车发动机主轴承盖零件的后处理工艺，主要有完工品的去毛刺、测量分选、打码标识等。通过设备优化实现工艺改进，对其现有此零件的加工后处理工艺进行优化，提升生产效率和降低生产成本。
整个的项目中其核心是在于设备改进，通过提供设备上的优化，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。根据加工主轴承盖过程中出现的后处理工序繁琐、用人密集、产品一致性差，进行设备的具体优化，使其生产过程中效率优化及成本降低。
2产品工艺性分析
图1
在实践分析过程中，每个发动机缸体根据气缸数量不同，所需的轴承盖数量也不同，通常每个发动机缸体会有4-7片不等，所以轴承盖的批量会很大，通常都是年产百万片或以上；且往往同一缸体装配有多个规格的轴承盖，通常其厚度会设计不同，这就存在分选的问题，不能混料提供的客户端；且因为轴承盖和缸体止口高精密配合，其装配的尺寸精度较高，为了确保客户端无不良，通常在机加工后的产品后处理工序上会有100%的检测，如图1所示的止口宽度和螺栓孔的位置度，确保装配无异常。也就是在零件加工完后，在成品的清洗包装之前，需要对零件进行测量、分选、打码、去毛刺。之前的工艺手段比较落后，零件有分选错误、测量误判，漏打码，以及去毛刺倒角大小不一等问题发生，且每班次10个员工完成这些工作，所耗费大量的人力资源，优化后处理的工艺才是解决问题的根本。
3 工艺优化分析
在实际的工程中，完成批量产品的测量、分选、打码、去毛刺，都需要大量的人工，而在机加工过程中难免会产生毛刺，有些部位的毛刺可以用刀具带掉，但不是全部都能方便去除，增加刀具在生产过程中去除部分毛刺，往往会牺牲产线节拍，或增加设备数量，得不偿失。所以往往需要后序设置去毛刺工序，这个工序看似简单却不简单，人工去除显然跟不上时代，成本高，一致性非常不好；震研去毛刺，磕碰伤难免，还存在噪音大污水处理等问题，且零件杂乱无序不适合流水线工艺；如果采用毛刷去毛刺，因为是球铁材料，刷完后的表面石墨粉会导致后序难以清洗干净；这些都不是理想中的工艺。我前后分析了各种市面上去毛刺手段的利弊，综合考虑后，我主推用机器人去毛刺，也复合现代化工业的趋势，因为轴承盖零件算是小件，适合小型机器人抓取零件后在旋转刃具上去除毛刺，但这个旋转刃具最好能具备自适应屈服功能，在美国Ford发动机工厂的进修期间，让我找到了适合的气动屈服轴，于是自动去毛刺工艺由此确定下来了。项目设计5S的生产节拍，采用4台六轴关节机器人+屈服轴的方式，如图2，行走零件轮廓轨迹，且实现了微调补偿、快速更换磨头刃具等功能。
图2 图3
在测量和分选方面，很多客户在现场审核时，虽感叹工艺的高效，也感叹各序的CPK，但是他们心里还是会担忧会有不良件或混料件流出，不够踏实，毕竟不是100%检测，如此大批量，如果都是CMM检测显然不适合，为了解决这个问题，我首先圈定在线百检内容，把公差较小的、影响客户装配的尺寸作为100%检测对象，其次选择合适的测量手段。我们走访了相关的大学教授，在电涡流非接触测量和LVDT接触式测量上我们各做分析评估，通过试验发现，电涡流不适用我们的产品检测，尤其是产品涂防锈油后，影响较大，而LVDT接触式测量数字量很适合，也很接近CMM测量数值，稳定性、重复性都可以满足，设备的检测工位的装置可消除零件摆放误差，工件每次测量的摆放位置与理想位置有偏差，会造成测量误差，通过对称分布的测量传感器抵消摆放误差，可实现0.0001mm的测量精度，从而完美的解决了止口宽度检测和通过厚度分选的问题，如图3。在检测设备上，我们还增加了在线GO/NOGO功能性插销检具，对螺栓安装孔位置度的检测同样实现了自动化，整机满足5秒的生产节拍。在设备上，我们将每个零件的测量数据结果与零件的打码串号关联，自动存储，数据自动生产SPC图，异常数据自动报警提示。该工艺优化实现了集打码、分选、测量、去毛刺功能为一体，达到了自动化、智能化的需求。
4 优化后论证
本产品后处理工艺的成功优化，实现了产品的高效生产，利益最大化，所制造的产品100%达到客户要求的各项性能指标。该工艺设备的设计、出色的稳定性和高效性，将是这工艺成功的重要理由。主要优势有：1、准确性高；2、一致性好；3、可减免人工，与传统的人工分选和测量比较，具有无与伦比的优势，实现无人化、自动化、智能化的目标，因此该工艺优化项目助力公司成功申报成高新技术企业，成功为公司申报机器人换人政府补贴项目，一度成为公司的形象工程和当地政府工业自动化的宣传资料。通过此项目的优化开发，使得公司在轴承盖产线质量控制上迈入一个台阶，获得客户的一致好评，很多新客户技术洽谈时都指定他的产线需要上同样的设备，这会使得质量管控可靠性大幅提升，也大大提升了公司在国内外的竞争优势。
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。在测量上，除了测量传感器选型和安装布置要正确以外，测量前对零件的吹气清理，测量后对测量工位的吹气清理也是关键，去毛刺会产生粉尘影响检测，需要将测量安装在前，去毛刺在后，测量工位的夹具对零件边沿毛刺做避让处理，不影响测量结果。插销检具要定期校验，日常采用GO、NOGO样件点检，确保功能检具正常。去毛刺的零件夹爪夹持要牢靠，不可零件自身出现摇晃的情况，会影响去毛刺效果，通常夹持内孔时将夹爪设计成扁平状，增加夹持稳定性。
结语
在此对大批量零件——汽车发动机主轴承盖加工后处理工艺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。
参考文献：
[1] 秦宗旺. 去毛刺技术手册 宇航出版社出版1995.4
[2]林朝阳.轴承盖的加工工艺设计和分析[J].装备制造技术,2016(05):251-252+257.
[3] 刘森. 机械加工常用测量技术手册 金盾出版社 2013.7 (02)
[4]权占群.轴承盖加工自动线上应用的新技术新工艺[J].组合机床与自动化加工技术,2003(10):85-86.
[5] 天津电气传动设计研究所. 电气传动自动化技术手册（第3版）机械工业出版社2011.5 (2.4)
论文作者:钟炜
论文发表刊物:《防护工程》2019年8期
论文发表时间:2019/7/31
标签：毛刺论文; 测量论文; 零件论文; 工艺论文; 轴承论文; 后处理论文; 加工论文; 《防护工程》2019年8期论文;