凸輪軸,曲軸制造業發展三大趨勢_銑端面打中心孔機床,數控銑打機,平頭打孔專用機床廠家|山東友泰

在(zài)産品方面輕(qīng)量化的趨勢(shi)比較明顯，缸(gang)體零件用鋁(lǚ)🏃合金替㊙️代鑄(zhù)鐵。缸蓋産品(pin)簡單化，不采(cǎi)用以前的頂(ding)置凸輪軸的(de)形式，使得缸(gang)蓋加工更加(jiā)容易。工藝🧡上(shang)不斷優化，曲(qu)♻️軸除了車一(yī)車拉技術❌以(yi)外，還開發了(le)新的高速外(wai)銑工藝，使得(dé)更加柔性。凸(tu)🧑🏾‍🤝‍🧑🏼輪軸采用套(tào)裝式的，而不(bú)是整體式，使(shǐ)得加工簡單(dān)，柔性好。連😍杆(gan)的脹斷工藝(yi)應用的企業(yè)越來越多，而(er)且成熟。

高速(su)化在發動機(jī)企業也表現(xian)的比較明顯(xiǎn)，大量采用♋塗(tu)層硬質合金(jīn)刀具PCD和CBN，且切(qie)削速度大大(da)提高。HSK夾📞頭使(shi)💯用也較普🚶遍(biàn)。采用複合型(xing)加工工藝和(he)刀具、來節省(shěng)設🏃🏻‍♂️備投資和(he)減少加工時(shi)間。如采🎯用鑽(zuan)銑螺紋一把(bǎ)刀，完成鑽孔(kǒng)、倒角、銑螺紋(wen)一次成形的(de)多功能刀具(ju)。總之，在産品(pǐn)方面，在獲得(dé)滿意的‼️性能(neng)下，使得🐆加工(gōng)工藝簡單，盡(jìn)量在鑄造中(zhong)解決一些加(jia)工，使得在機(ji)械加工時，加(jiā)工餘量少。

在(zai)工藝技術方(fāng)面，采用新工(gong)藝，使得刀具(ju)和設備适應(yīng)高速化和柔(róu)性化的需要(yao)。在生産組織(zhi)和管理方面(miàn)也有很多不(bú)同的地方，企(qi)業的結構簡(jian)單，很多服務(wu)性的部門，如(ru)油品、切削液(ye)、刀具和設備(bei)備件都由專(zhuān)業公司來負(fù)責。人員通過(guò)小組以及輪(lun)崗的方式來(lai)激勵。物流和(he)設備管理方(fāng)面也是重點(dian)，發動機制造(zao)企業TPM是很重(zhong)要的一環。在(zai)質量方面，德(de)國企業非常(chang)重視過程質(zhì)量。

　　産品方面(mian)

（1）輕量化研究(jiū)表明，一輛轎(jiao)車的質量若(ruò)能減少10%，則其(qí)燃油經💯濟🔆性(xìng)可提高3%～4%，同時(shi)汽車的排放(fang)也會降低。為(wéi)📞此，各國的汽(qì)車制造廠家(jiā)為了使發動(dong)機輕量化、高(gao)速化、高功率(lü)化，并且有較(jiào)高的❤️耐久性(xìng)，最好的辦法(fǎ)是使用鋁缸(gang)體。它的優點(dian)：①鋁的導熱性(xìng)好☁️，提高發動(dong)機的壓縮比(bi)📞，對提高功率(lǜ)也十分有利(lì)。②缸體和缸蓋(gai)的膨脹率相(xiàng)🌈同，減少熱應(yīng)力，同時提高(gao)缸體和缸蓋(gai)結合面的剛(gāng)性。③重📱量輕。

（3）凸輪軸凸(tū)輪軸的作用(yòng)就是控制氣(qì)閥的開啟和(hé)關閉。第一個(ge)🤟變化是，四氣(qi)門和五氣門(mén)的凸輪軸為(wei)了去重，采用(yòng)輕量化中空(kong)凸輪軸。第二(er)個變化，按常(chang)規而言，凸輪(lún)軸的毛坯一(yī)‼️般是一根鑄(zhù)件或鍛件，再(zài)進行粗加工(gong)、熱處理，最後(hou)磨削而🐉成。而(er)新的凸輪軸(zhóu)制造方法，就(jiu)是用了裝配(pèi)式🥵毛坯件，将(jiāng)預制凸輪和(hé)相📞關部件裝(zhuāng)配到一根鋼(gang)管上，焊🏃‍♀️接固(gù)定其軸向和(he)角向位置，增(zeng)加了柔性、缺(quē)點是成本高(gāo)。

（4）平衡軸體(Ausgleiehswellenmodul)在(zài)三缸機中為(wéi)了減少震動(dong)，使得發動機(ji)運行更加平(ping)穩，産品中增(zeng)加了一個平(píng)衡軸體。目前(qián)♍，VW集團用于PoLo的(de)1.2L四氣門發動(dong)機裝有平衡(héng)軸體。由于這(zhè)個零件能明(ming)顯平衡發動(dong)機震動，同時(shi)改善發動機(ji)運轉，将來ZL的(de)四缸機配有(you)平衡軸體。

　 工(gōng)藝刀具方面(mian)

（1）産品變化引(yin)起工藝的變(bian)化有缸套的(de)鋁缸體，國外(wai)有🤩的工廠🌈缸(gang)孔是先将表(biao)面有鋸齒形(xíng)的缸套放好(hao)，然後進行澆(jiao)鑄，鑄鐵部分(fèn)離上平面2～4mm，為(wei)了有利于缸(gang)體上平👨‍❤️‍👨面加(jia)工🐉。鑄鐵缸套(tao)粗加工在毛(mao)坯廠完成，留(liu)lmm餘量。在工藝(yi)安排時，缸孔(kǒng)、主軸承孔放(fàng)在後面加工(gong)，而上、下平面(miàn)，四個側面前(qián)面加工完成(chéng)。同以前的工(gōng)🌈藝安排不同(tong)，使🐪加工工藝(yi)較以前簡單(dān)。缸蓋變成一(yī)個長方體以(yǐ)後，使得缸蓋(gài)加工比以前(qian)容易。因為沒(méi)💞有凸輪軸軸(zhóu)承孔的加工(gōng)，可以用專用(yong)👈的簡易加工(gong)💞中心機床，實(shí)現高速和柔(róu)性變🌍化。用裝(zhuāng)配式凸輪軸(zhou)以後，凸輪的(de)熱處理、裝配(pèi)☀️都在供貨廠(chang)家進行，提供(gong)💚半成品給制(zhi)造廠家，工藝(yì)如下：車主軸(zhou)頸—主軸頸磨(mó)♊—粗、精磨凸輪(lún)—抛光—清洗。

（2）三(sān)個重要趨勢(shi)。國外的發動(dong)機廠在三個(gè)重要領域表(biao)現比⭐較明顯(xiǎn)，主要如下:

　　一(yī)是高速化。高(gao)速加工可以(yǐ)提高生産率(lü)，縮短交貨時(shi)間。要實現高(gāo)速加工，主要(yao)步驟:①機床要(yao)能實現高速(sù)的主軸。②HSK液壓(yā)夾頭，定位精(jīng)度高，同時剛(gāng)性也較好。③大(da)量采用塗層(céng)硬質合㊙️金刀(dao)具，金屬陶瓷(cí)、陶瓷、CBN、PCD刀具。比(bi)如，在缸蓋線(xiàn)上大量采用(yòng)高速加工中(zhong)心二是硬⚽質(zhi)件加工。可以(yǐ)簡化工藝☔方(fāng)法、工藝環節(jiē)、節約成本♍、具(jù)有柔性。例如(rú)♈，凸輪軸加工(gōng)，德國在匈牙(ya)利的柴油🆚發(fa)動機，過⛹🏻‍♀️去在(zai)加☂️工軸頸時(shi)，用車削🌈加磨(mó)削，現在改用(yong)CBN刀具一次完(wan)成，達到要求(qiu)的表面粗糙(cāo)度，不要磨削(xue)，可減少大量(liang)投資。三是幹(gàn)式加工。優點(diǎn)是可以滿足(zú)環保的要求(qiú)，降💘低總成本(běn)。例如缸體缸(gang)孔粗加工✂️，采(cǎi)用陶瓷刀⁉️片(piàn)不加乳化液(ye)。目前國外很(hen)重視在幹式(shi)加工采用噴(pēn)霧——準幹式🔞加(jiā)工。

　　
（3）柔性化發(fa)動機制造業(yè)生産性柔性(xing)化是走向之(zhī)一🔱，在傳統的(de)自♍動線局部(bù)工位用CNC或加(jiā)工中心，來實(shi)現⛷️柔性加工(gōng)的生産線叫(jiao)柔性自動線(xian)FTL，日本工廠使(shǐ)用較多，主要(yào)适合家族類(lei)的産品，從嚴(yan)格意義上來(lai)說，這還是自(zi)動線的設計(jì)概念。

用專用(yòng)加工中心構(gòu)成的柔性制(zhì)造系統，主要(yào)用在缸蓋⭕和(hé)缸體，從産量(liàng)角度分析，可(kě)以達到，從傳(chuán)統的FMS系統起(qi)步産量5萬件(jian)/年到傳統自(zì)動線的産量(liang)20萬件/年。假如(rú)要規劃一條(tiáo)全柔性的适(shì)合大㊙️批量生(shēng)産的柔性生(shēng)産線，以适合(hé)采購的不确(que)定性，由于開(kāi)發新品種而(ér)不斷更新設(shè)計，環保要求(qiu)和生産要求(qiu)等。在柔性生(shēng)産線考慮這(zhè)些因素可以(yi)使得年産量(liang)超過50萬件的(de)投資更合理(li)，在今後10年可(ke)以節省大概(gai)10～20億美元。

（4）高效率(lǜ)從日本汽車(che)制造業的情(qíng)況來看，平均(jun1)每五年切削(xuē)效率😘要提高(gao)28%，其中切削速(su)度平均提高(gao)19%，進給量平均(jun1)提高8%，而最近(jìn)幾年⛷️切削效(xiao)率提高的幅(fú)度在🐆30%以上。目(mù)前制造發動(dòng)機主要零件(jiàn)的生産節拍(pai)已經縮短到(dao)了30～40s。比十幾年(nian)前縮短了☔50%。例(lì)如在灰鑄鐵(tiě)材料缸體的(de)銑削加工，用(yòng)高速加工中(zhong)心機床，切削(xuē)速度🔴可達到(dao)700～1500m/min。刀具采用CBN刀(dao)片。（ auto1950 ）在缸體🈲、缸(gāng)蓋鋁合金材(cai)料銑削加工(gōng)時，廣泛采☀️用(yong)PCD刀具🈲，考慮到(dào)高速回轉時(shí)将會産🙇‍♀️生很(hěn)大的離心力(li)🌂，故刀體采用(yòng)高強度鋁合(hé)金材🌈料制作(zuò)。凸輪軸和曲(qǔ)軸💁用CBN砂輪🐪進(jìn)行高速磨削(xuē)㊙️。曲軸✂️和凸輪(lun)軸的孔加工(gong)，為了提高效(xiao)率，采用内冷(lěng)的硬質合金(jīn)鑽頭，代替過(guò)去的高速鋼(gang)鑽頭。攻螺紋(wén)也采☂️用硬質(zhì)合金絲錐來(lái)提高速度，甚(shèn)至曲軸攻螺(luo)紋也采用無(wu)切削絲錐。高(gao)速加工中心(xin)🚶‍♀️有一個趨勢(shi)采用熱裝式(shi)工具系💃🏻統。總(zong)之，在發動機(jī)制造業有一(yi)個🏃🏻明顯的走(zǒu)向，采用高速(su)⛷️加工提高效(xiào)率。

（5）脹斷工藝(yi)應用較普遍(bian)自從連杆大(da)頭孔切斷采(cai)用脹斷工藝(yi)以來，大部分(fèn)工廠都采用(yòng)脹斷工藝。國(guó)内工廠應用(yong)此項技術還(hai)存在些問題(tí)，主要是工廢(fei)率和裝配時(shi)産生🔆的連杆(gan)爆口。而國外(wai)工廠已很好(hao)掌握了此項(xiang)🐅工藝，它們🐪的(de)工廢率0.8%，裝配(pei)的爆口幾乎(hu)為零。問題是(shi)脹斷時支承(cheng)塊的間隙控(kong)制。

（6）在曲軸車(che)拉的基礎上(shàng)結合采用高(gao)速外銑近幾(ji)年，曲軸主軸(zhou)頸和連杆頸(jǐng)的加工，一般(ban)都是采用車(chē)拉工藝來完(wan)成。但連杆頸(jǐng)軸線不在一(yī)條中心線上(shang)，如三缸、六🚶‍♀️缸(gāng)發動🧑🏾‍🤝‍🧑🏼機，加工(gong)就有一些麻(má)煩。目前，有一(yi)種加工工藝(yi)方案為：主軸(zhóu)頸用車拉，連(lian)杆頸用高速(sù)外銑。這樣加(jia)工連杆頸時(shí)更好柔性。

（7）曲(qǔ)軸平衡機新(xin)的改進是不(bú)平衡量校正(zhèng)采用極坐标(biāo)🐅優化高速鑽(zuàn)削校正方法(fa)。過去用的是(shi)高速鋼，新的(de)方法是曲軸(zhou)的鑽削采用(yong)整體硬質合(hé)金鑽頭。鑽頭(tou)心部有冷卻(què)液孔。這種鑽(zuàn)頭能進行大(da)進給量鑽削(xue)。

（8）缸孔的激光(guang)珩磨。近年來(lai)表面激光造(zao)型珩磨加工(gong)🐆正在漸☀️漸使(shi)用，為了同時(shí)達到缸孔表(biǎo)面粗糙度和(hé)儲油性能，需(xu)要通過💜特殊(shu)的加工技術(shu)，也就是用激(jī)💋光造型珩磨(mó)才能達到加(jia)工要求，同時(shi)還不會影響(xiǎng)🔞缸孔表面的(de)加工質量。采(cai)用激光珩磨(mo)後🙇🏻，汽車發動(dòng)機可以降低(di)📐油耗量，降低(dī)排放，減少磨(mo)損。另外，目前(qián)柴油機廣泛(fan)用于轎車上(shang)，柴油發動機(jī)體積小，功率(lü)大，缸體鑄造(zào)時加人了TiC，為(wei)了将缸孔表(biǎo)面的TiC沖掉，去(qu)除産生的毛(máo)刺，同時達到(dào)表面儲油量(liang)，開發了高壓(ya)液體珩磨，工(gōng)藝為:粗珩+精(jīng)珩十高壓液(yè)體衍磨十抛(pao)光。

(9)曲軸磨床(chuang)凸輪軸采用(yòng)CBN砂輪高速磨(mo)削，已經非常(cháng)普遍👅。目前曲(qu)🐇軸的加工也(yě)漸漸開始使(shǐ)用CBN砂輪加工(gōng)。一般來講，四(si)缸曲♈軸隻㊙️要(yào)是❓升程的變(biàn)化，工藝路線(xiàn)還是過去的(de)較好♉:主軸頸(jing)用多砂輪，連(lián)杆頸分别用(yong)雙砂輪。如果(guǒ)🌈要加工四📧缸(gāng)、五缸和六缸(gang)曲軸，就要采(cai)用🌐CBN單砂輪或(huo)雙砂輪磨曲(qu)軸，這樣柔性(xìng)好，而且砂輪(lún)每修整一次(cì)，可加♍工600～800件。

　　組(zǔ)織機構和生(sheng)産管理

　　（1）結構(gou)簡單發動機(ji)廠的組織結(jié)構相比以前(qian)，特别是在海(hǎi)外的工廠，隻(zhi)是一個生産(chǎn)性的工廠。服(fu)務性的工作(zuo)都交給專業(ye)部門負責。比(bǐ)如，刀具管理(li)(Tool-Management)是20世紀90年代(dai)在美國企業(yè)提出的，開始(shi)于16年前的美(měi)國通用土星(xīng)項目。當時的(de)刀具管理主(zhǔ)要是物流，刀(dāo)具比較簡單(dān)，沒有精加工(gōng)刀具，後來漸(jian)漸完善發展(zhǎn)成為一個完(wán)整的系統，甚(shèn)至在新項目(mu)開始階段刀(dao)具管理就參(can)與項目支持(chi)。90年代後期在(zài)德國和歐洲(zhou)推行，雖然應(yīng)用較少，是一(yī)個有潛力的(de)管理模式，從(cong)範圍來說，将(jiang)會有越來越(yuè)多的企業特(tè)别是汽車工(gong)業采用。目前(qián)匈牙利的OPel工(gōng)廠，德國大衆(zhong)在波蘭的工(gōng)廠，美國通用(yong)在上海工廠(chǎng)都在進行刀(dao)具管理。減少(shao)了刃磨、倉庫(kù)管理、采購、技(ji)術管理人員(yuan)，使得機構簡(jian)單。

　　（2）成本中心(xin)汽車工業日(rì)趨激烈的競(jìng)争中，降低産(chan)品的成本已(yǐ)成🌈為各汽車(che)廠競争的重(zhòng)要策略。把降(jiang)低成本作為(wei)✊一個硬指标(biao)來推行，是全(quán)球汽車工業(yè)發展的趨勢(shi)。發動機廠也(ye)不例外，把降(jiang)低成本作為(wéi)一⛱️個重要目(mù)🔞标來實施。一(yi)般來說，各車(chē)間成立成本(běn)中🐪心，主要指(zhǐ)标是工廢、料(liào)廢❌、人員費用(yong)、刀♊具輔料費(fei)用、設備折舊(jiù)等。

　　（3）TPM和人員激(ji)勵發動機廠(chǎng)的設備都是(shi)比較複雜、精(jing)度高，有一定(dìng)技術含量，新(xin)的生産線規(guī)劃完成以後(hòu)，重要的一項(xiang)工作是TPM。首先(xian)，提🔅出具體的(de)實施方案，每(mei)條線都規定(ding)了負責人，加(jia)強點檢和專(zhuan)業點檢。針對(duì)具✂️體的機床(chuang)提出合适的(de)解決方案。不(bú)是做一些表(biǎo)面文章，就是(shì)根據簡單清(qing)晰的思路，其(qí)次是腳踏實(shí)地執行。使用(yong)一些合适的(de)人員，而不是(shì)高學曆的員(yuan)工，重點放在(zai)👌崗位上的培(péi)訓。為了鼓勵(lì)員工，積極采(cai)用休假制度(dù)，整個生産線(xiàn)一年的休假(jiǎ)計劃張貼在(zài)生㊙️産線。将維(wei)❌修、操作工等(deng)組成小組，為(wéi)了解決單調(diào)生👅産産生新(xin)的問題，一段(duan)時🙇🏻間以後進(jin)行崗位輪換(huàn)。

　　（4）質量管理任(ren)何發動機廠(chǎng)都将質量置(zhì)于公司戰略(lue)的核心❓地位(wèi)，質量管理乃(nai)是發展的最(zuì)為重要的“内(nei)功”之一。質量(liang)方面的讓步(bu)絕非一種選(xuǎn)擇，任何讓步(bù)都可能威脅(xie)企業的生存(cun)，隻有那些緻(zhi)力于質量改(gai)善的公司🔞，才(cái)能成功，才能(neng)獲利❌。發動機(jī)廠提高質量(liàng)⛱️的關鍵手段(duan)🌈，确定質量目(mu)⛹🏻‍♀️标，最高層的(de)♊參與。采用零(ling)次品生産作(zuò)為核心流程(cheng)，加強質量過(guò)程控制。動員(yuan)全體員工參(cān)與，由🌈車間工(gong)人自己解決(jue)問題，成立Qc小(xiǎo)組來改善質(zhì)量。

凸輪軸,曲(qu)軸制造業發(fā)展三大趨勢(shì)