NSE發(fā)動機的機加工生產(chǎn)線的特點

南京汽車集團有限公司動力總成機加工生產(chǎn)部技術(shù)主管 胡勁松

NSE發(fā)動機是一款新型的小排量發(fā)動機系列，排量1.3～1.6L，采用了可變正時、渦輪增壓、電子燃油噴射等先進技術(shù)，達到歐Ⅳ排放標準，南京汽車集團有限公司動力總成機加工生產(chǎn)部負責生產(chǎn)缸體、缸蓋、曲軸、連桿、凸輪軸五大件，各條生產(chǎn)線在2009年正式投產(chǎn)。

1.缸體生產(chǎn)線

缸體線的機加工采用了三個加工中心組和兩條自動線的組合。三個加工中心組共采用了17臺GROB雙主軸加工中心。多臺加工中心組成的平行工序，通過龍門式機械手和上下料機動滾道組成一個高度自動化的加工單元，以滿足生產(chǎn)節(jié)拍的要求。加工中心組之間加工任務(wù)的分配，由主控柜和每臺加工中心的840D系統(tǒng)通過Profibus總線連接，實現(xiàn)各加工中心之間的自動化控制。加工中心不宜加工或加工效率低的內(nèi)容，采用自動線的方式，如粗鏜缸孔和主軸承半圓孔、銑主軸承兩側(cè)面；精鏜主軸承孔和缸孔。主控柜和每個加工工位的840D系統(tǒng)通過Profibus總線連接，實現(xiàn)整線的聯(lián)鎖互鎖控制。缸孔采用了中心距可調(diào)的Nagel珩磨機進行珩磨并采用Marposs自動測量設(shè)備自動控制珩磨質(zhì)量。主軸孔采用Marposs主動測量設(shè)備進行在線測量和分組。

2.缸蓋線特點

缸蓋線的機加工采用了6個加工中心組。其中3個加工中心組共采用了10臺GROB雙主軸加工中心，完成了所有底孔、螺栓孔的加工。多臺加工中心組成的平行工序，通過龍門式機械手和上下料機動滾道組成一個高度自動化的加工單元，以滿足生產(chǎn)節(jié)拍的要求。加工中心組之間加工任務(wù)的分配，由主控柜和每臺加工中心的840D系統(tǒng)通過Profibus總線連接，實現(xiàn)各加工中心之間的自動化控制。在OP10工序，Marposs測頭先測量4個擠氣點位置（燃燒室基準點），然后取平均值，自動計算出缸蓋燃燒室面的加工余量，最后完成銑削，從而保證了燃燒室的容積。關(guān)鍵工序采用帶SPC功能的2臺隨機自動測量機進行100%在線測量：一臺是NIEBERDING的，用于測量氣門座圈的角度和密封性；另一臺是Marposs的，用于測量凸輪軸軸承孔。這兩臺設(shè)備都采用了氣電轉(zhuǎn)換技術(shù)。

3.曲軸線特點

曲軸兩端面加工采用Etxe－Tar專機，加工的是幾何中心孔，機床可以根據(jù)曲軸動平衡機的數(shù)據(jù)，自動調(diào)整中心孔的位置，以減少加工后的不平衡量。曲軸兩端面螺孔加工采用類似加工中心的柔性專機，為平衡節(jié)拍，每次裝夾2根曲軸，大小頭相反方向放置。在工件兩端面各有1根主軸，每根主軸配備具有相同刀具的刀庫。每個加工循環(huán)，每根主軸均要加工大、小頭的工序內(nèi)容各1次。曲軸油孔采用Etxe－Tar深孔加工機床加工，MQL冷卻，配備了平行的3根主軸、每幅夾具同時上料3根曲軸。工件通過交換工作臺上料，減少裝夾工件時間對節(jié)拍的影響。主軸頸粗加工采用Boehringer機床車車拉，連桿頸粗加工采用Boehringer機床外銑，R角采用Hegenscheidt機床進行深滾壓和車滾壓，精加工采用Landis磨床高速磨削。全線采用了龍門式機械手和曲軸專用自動輸送裝置，完成曲軸線的自動上下料和工序間的自動輸送，使全線形成一個有機的整體，實現(xiàn)自動化、智能化生產(chǎn)。

4.連桿線特點

連桿兩端面由Diskus的數(shù)控兩端面磨床加工，其余加工由兩臺Alfing數(shù)控鏜銑機床完成，工序內(nèi)容高度集中。桿和蓋的分離采用了激光漲斷工藝，工件漲斷后在不離開夾具定位面的情況下實現(xiàn)螺栓自動安裝、擰緊，確保連桿不發(fā)生錯位。OP50機床集成了銑削大頭面、小頭孔倒角、精鏜大小頭孔及珩磨大頭孔等加工內(nèi)容，節(jié)省了空間和投資。工件的上下料通過多功能機器人實現(xiàn)。工序間的輸送采用Alfing－AMT的高效率、高自動化的連桿推進式輸送裝置。

5.凸輪軸線特點

凸輪軸主軸頸的粗精加工均采用無心磨加工工藝，鑒于無心磨的自定心的加工特性，采用主軸頸外圓作為精加工定位基準。凸輪軸主軸頸的粗加工使用JUNKER無心磨床，采用國內(nèi)首套整體式電鍍CBN砂輪總成。凸輪軸主軸頸的精加工采用陶瓷CBN多砂輪無心磨床，加工效率高。凸輪使用JUNKER雙工位雙砂輪磨床磨削，并采用國內(nèi)直徑最大的高速CBN砂輪。全線大量采用上下料機械手，自動化程度較高，生產(chǎn)線采用魚刺型布置，方便后期擴能。設(shè)備使用半干式和油冷卻加工，清洗機采用油清洗，全線生產(chǎn)只需一種冷卻油，采用集中過濾的方式。

綜上所述，NSE發(fā)動機的機加工生產(chǎn)線采用了大量的國際先進的生產(chǎn)技術(shù)，生產(chǎn)節(jié)拍快、加工精度高，在國內(nèi)同行業(yè)中是比較先進的，我們通過4年的使用和消化，為企業(yè)后續(xù)發(fā)展的工藝規(guī)劃和生產(chǎn)管理積累了豐富的經(jīng)驗。相信也為同行業(yè)提供一些借鑒和參考。