時間:2025-12-14 11:44 作者:admin 點(diǎn)擊: 次
進人21世(shi)紀以來，發動(dong)機制造業在(zai)産品、制造工(gong)藝、刀🚩具、生産(chǎn)管🌈理方面都(dōu)進行了一系(xi)列變化，與過(guò)去的💘發動機(jī)制造企業有(you)很多不同。
高速(sù)化在發動機(ji)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(shǐ)用也⭐較普遍(biàn)。采用複合型(xing)加工工藝和(hé)刀具、來✏️節省(sheng)設備投資和(hé)減少加工時(shí)間。如采用鑽(zuan)銑螺紋一把(ba)刀，完成鑽孔(kong)、倒角、銑螺紋(wen)一次成形的(de)多功能刀具(ju)。總之，在産品(pin)方面，在🈲獲得(dé)滿意的性能(néng)下，使得加工(gong)工藝簡單🏃，盡(jìn)量在鑄造中(zhong)解決一些加(jia)工，使得在機(jī)械加🙇♀️工時，加(jiā)🐇工餘量少。
産品方面(mian)
（1）輕量化研究(jiu)表明，一輛轎(jiào)車的質量若(ruò)能減少10%，則其(qi)燃油經濟💋性(xìng)可提高3%～4%，同時(shí)汽車的排放(fàng)也會降低。為(wéi)此，各國的汽(qi)車制造廠家(jia)為了使發動(dong)機輕量化、高(gao)速化、高功率(lǜ)化，并且有較(jiào)高的🏃耐久性(xìng)，最好的辦法(fa)是使用鋁缸(gang)體。它的優點(diǎn)：①鋁的導熱性(xing)好，提高發動(dong)機的壓縮比(bǐ)，對提高功率(lǜ)也十分有利(lì)。②缸體和缸蓋(gai)的膨脹率相(xiang)同，減少熱應(ying)力，同時提高(gāo)缸體和缸蓋(gai)結合面的剛(gang)性。③重量輕。
（2）缸(gāng)蓋結構缸蓋(gài)的結構，一般(bān)是凸輪軸軸(zhou)承孔一體的(de)🚩整體式🏃♀️鋁缸(gāng)蓋，為了工藝(yi)加工方便，将(jiāng)整體缸蓋一(yī)分💁為二或分(fen)成三個部分(fèn)。凸輪軸不放(fang)置在缸蓋上(shàng)，而裝在罩殼(ké)内。
（3）凸輪軸凸(tū)輪軸的作用(yòng)就是控制氣(qi)閥的開啟和(he)關閉。第一個(gè)變化是，四氣(qì)門和五氣門(men)的凸輪軸為(wéi)了去重，采用(yong)輕量化中空(kōng)凸輪軸。第二(er)個變化，按常(chang)規而言，凸輪(lún)軸的毛坯一(yi)般是一根鑄(zhu)件或鍛件，再(zai)進行粗加工(gong)、熱處理，最後(hou)磨削而成。而(ér)新的凸輪軸(zhóu)制造方法，就(jiù)是用了裝配(pèi)式毛坯件，将(jiang)預制凸輪和(hé)相關部件裝(zhuāng)配到一根鋼(gang)管上，焊接固(gu)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(zai)三缸機中為(wéi)了減少震動(dong)，使得發動機(jī)運行更加平(ping)穩，産品中增(zēng)加了一個平(píng)衡軸體。目前(qian)，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(yǒu)平衡軸體。
工(gong)藝刀具方面(miàn)
（1）産品變化引(yǐn)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(biǎo)面有鋸齒形(xing)的缸套放好(hǎo)👄，然後進行澆(jiāo)鑄，鑄鐵部分(fèn)離上平面2～4mm，為(wéi)了有利于缸(gāng)體上平面加(jia)工。鑄鐵缸套(tao)粗加工在毛(máo)坯廠完成，留(liú)lmm餘量。在工藝(yì)安排時，缸孔(kǒng)、主軸👌承孔放(fang)在後面加工(gong)，而上、下平面(miàn)，四個側面前(qian)面加工完成(chéng)。同以前的工(gōng)🔞藝安排不同(tóng)，使加工工藝(yì)較以😄前簡單(dān)。缸蓋變成一(yī)🛀🏻個長方體❌以(yǐ)後，使得缸蓋(gai)加工比以前(qián)容易。因為沒(méi)有凸輪軸軸(zhou)承孔的✌️加工(gōng)，可以用專用(yòng)的簡易加工(gong)中心機床📞，實(shi)現高速和柔(róu)性變化。用裝(zhuāng)配式凸📧輪軸(zhóu)🈚以後，凸輪的(de)熱處理、裝配(pei)都在供貨廠(chang)家進行，提供(gòng)㊙️半成品給制(zhì)造廠家，工藝(yì)✌️如下：車主軸(zhóu)頸—主軸頸磨(mó)—粗、精磨凸輪(lun)—抛光—清洗。
（2）三(sān)個重要趨勢(shi)。國外的發動(dong)機廠在三個(ge)重要領域💃🏻表(biǎo)現👌比較明顯(xiǎn)，主要如下:
一(yi)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(yào)步驟:①機床要(yao)能實現高速(sù)的💯主軸。②HSK液壓(ya)⭕夾頭，定位🌈精(jīng)度高，同時剛(gāng)性也較好。③大(dà)量采❗用塗層(céng)硬質合金刀(dāo)具，金屬陶瓷(cí)、陶瓷、CBN、PCD刀具。比(bi)如，在缸蓋線(xian)上大量采用(yòng)高速加工中(zhōng)心二是硬質(zhi)件加工。可以(yi)簡化工藝方(fāng)法、工藝環節(jie)、節約成本🥵、具(ju)有柔性。例如(rú)，凸輪軸加工(gong)，德國在匈牙(ya)利的柴油發(fā)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(qiú)的表面粗糙(cao)度，不要磨🌈削(xuē)，可減少大量(liàng)投資。三是幹(gàn)式加工。優點(dian)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(cai)用陶瓷刀片(piàn)不加乳化液(yè)♌。目前國外很(hěn)重視在幹式(shi)加工采用噴(pen)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(zhi)一，在✌️傳統的(de)♻️自🏃動線局部(bu)工位用CNC或加(jiā)工中心，來實(shí)現🌍柔性加工(gong)的生産線叫(jiào)柔性自動線(xian)FTL，日本工廠使(shǐ)用較多，主要(yao)适合🤞家族類(lei)的産品，從嚴(yán)格⭐意義上來(lái)說，這還是自(zì)動線的設計(jì)概念。
用專用(yòng)加工中心構(gou)成的柔性制(zhì)造系統，主要(yao)用在✨缸蓋和(he)🔞缸體，從産量(liang)角度分析，可(ke)以達到，從傳(chuan)統的FMS系統起(qǐ)步産量5萬件(jiàn)/年到傳統自(zi)動線的産量(liang)20萬件/年。假如(ru)要規劃一條(tiáo)全柔性的适(shi)合大批量生(shēng)産的柔性生(sheng)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(she)計，環保要求(qiú)和生産要求(qiu)等。在柔性生(shēng)産線考📐慮這(zhè)些因素可以(yǐ)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(kě)以♊節省大概(gai)10～20億美元。
由于(yú)缸體需要較(jiao)少的工件裝(zhuāng)夾次數，而多(duo)為鑄件。材料(liào)🍉和👉尺寸決定(dìng)了采用自動(dòng)線更經濟。目(mu)前采用混合(he)生産線成為(wéi)一種新趨勢(shi)。工藝上将大(da)餘量切削在(zai)傳統自動線(xiàn)上完♉成，缸體(tǐ)前後端面和(hé)側面的加工(gong)，用柔性生産(chan)單元。
（4）高效率(lǜ)從日本汽車(chē)制造業的情(qíng)況來看，平均(jun1)每五年切🐆削(xue)效率🏃🏻♂️要提高(gāo)28%，其中切削速(su)度平均提高(gāo)19%，進給量平均(jun)提高8%，而最近(jin)幾年切削效(xiào)率提高的幅(fu)度在30%以上。目(mu)前制造發動(dong)機主要零㊙️件(jian)的生産節拍(pāi)已經縮短到(dào)了30～40s。比十幾年(nian)前縮短了50%。例(li)如在灰鑄鐵(tie)材料缸體的(de)銑削加工，用(yong)高速加工中(zhong)心機㊙️床，切削(xue)速度💔可達到(dao)700～1500m/min。刀具采用CBN刀(dāo)片。（ auto1950 ）在缸體📐、缸(gāng)蓋鋁合金材(cái)料銑削加工(gong)時，廣泛采💯用(yong)PCD刀具，考慮到(dao)高速回轉時(shi)将會産生很(hen)大的離心力(lì)，故刀體采用(yong)高強度鋁合(hé)金材料制作(zuo)。凸輪軸和曲(qǔ)軸🌈用CBN砂輪進(jin)行高速磨削(xuē)。曲軸和凸輪(lun)軸的孔加工(gōng)，為了提高效(xiao)率，采用内冷(leng)的硬👉質合金(jin)鑽頭🎯，代替過(guo)去的高速鋼(gāng)鑽頭。攻螺紋(wen)也采用硬質(zhi)合金絲錐來(lái)提高速度🙇🏻，甚(shèn)至曲軸攻螺(luó)紋也采用無(wu)切🏃♂️削絲錐。高(gāo)速加工中心(xīn)有一個趨勢(shì)采用熱裝式(shi)工具系🙇♀️統。總(zong)之，在發動機(ji)制造業有一(yī)個明顯的走(zǒu)向，采用高速(sù)加工提高👉效(xiào)率。
（5）脹斷工藝(yì)應用較普遍(biàn)自從連杆大(dà)頭孔切斷采(cai)用脹斷工藝(yì)以來，大部分(fèn)工廠都采用(yòng)脹斷工藝。國(guo)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(shí)産生的連杆(gan)♌爆口。而國外(wài)工廠已很好(hǎo)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(hū)為☎️零。問題是(shì)脹斷時支承(cheng)塊🤟的間隙控(kong)制。
（6）在曲軸車(chē)拉的基礎上(shang)結合采用高(gao)速外銑近幾(ji)年，曲軸🐆主軸(zhóu)頸和連杆頸(jing)的加工，一般(ban)都是采用車(che)拉☔工藝來完(wán)成。但連杆頸(jǐng)軸線不在一(yī)條中心線上(shang)，如三缸、六🈲缸(gang)發動🧡機，加工(gōng)就有一些麻(má)煩⛹🏻♀️。目前，有一(yi)種加工工藝(yi)⭐方案為：主軸(zhou)頸用車拉，連(lián)杆頸用高速(su)外銑。這樣加(jia)工連杆頸時(shi)更💯好柔性。
（7）曲(qǔ)軸平衡機新(xīn)的改進是不(bu)平衡量校正(zheng)采用極坐标(biāo)優化高速鑽(zuan)削校正方法(fa)。過去用的是(shì)高速鋼，新👉的(de)方法是曲軸(zhóu)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(dà)進給量鑽⭐削(xuē)。
（8）缸孔的激光(guang)珩磨。近年來(lai)表面激光造(zao)型珩磨加工(gōng)✉️正在漸漸使(shi)用，為了同時(shí)達到缸孔表(biǎo)面粗糙度和(he)儲油性能，需(xu)要👣通過特殊(shu)的加工技術(shù)，也就是用激(ji)🔞光造型🔞珩磨(mo)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(cǎi)用激光珩磨(mó)後，汽車發動(dong)機可以降低(di)油耗量，降低(dī)排放，減少磨(mo)損。另外，目前(qian)柴油機廣泛(fan)用于轎車上(shang)，柴油👌發動機(ji)體積小，功率(lǜ)大，缸體鑄造(zào)時加人了TiC，為(wéi)了将缸孔表(biǎo)面的TiC沖掉，去(qù)🈚除産生的毛(máo)刺，同時😘達到(dào)表面儲油量(liàng)，開發了高壓(ya)液體珩磨，工(gōng)藝為:粗珩+精(jing)珩十高壓液(ye)體衍磨十抛(pāo)光。
(9)曲軸磨床(chuang)凸輪軸采用(yong)CBN砂輪高速磨(mo)削，已經非常(chang)普遍。目前曲(qǔ)🌈軸✌️的加工也(yě)漸漸開始使(shǐ)用CBN砂輪加工(gōng)。一👄般來📐講，四(sì)缸曲軸隻要(yao)是升程的變(bian)化，工藝路線(xian)還是過去🐉的(de)較好♋:主軸頸(jǐng)用多砂輪，連(lián)杆頸分别用(yong)雙砂輪。如果(guǒ)要加工四缸(gang)、五缸和六缸(gang)曲軸，就要采(cai)用✔️CBN單砂輪或(huò)雙砂輪磨曲(qǔ)軸，這樣柔性(xìng)好🈲，而且砂輪(lun)每👄修整一次(ci)，可加工600～800件。
組(zu)織機構和生(shēng)産管理
（1）結構(gou)簡單發動機(ji)廠的組織結(jie)構相比以前(qian)，特别是在海(hǎi)外的工廠，隻(zhi)是一個生産(chan)性的工廠。服(fú)務性的工作(zuò)都交給專業(ye)部門負責。比(bi)如，刀具管理(li)(Tool-Management)是20世紀90年代(dài)在美國企業(ye)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(zhu)要是物流，刀(dao)具比較簡單(dān)，沒有精加工(gong)刀具，後來漸(jiàn)漸完善發展(zhǎn)成為一個完(wan)整的系統，甚(shèn)至在新項目(mu)開始階段刀(dao)具管理就參(cān)與項目支持(chí)。90年代後期在(zai)德國和歐洲(zhou)推行，雖然應(ying)用較少，是一(yī)個有潛力的(de)管理模式，從(cóng)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(qian)匈牙利的OPel工(gōng)廠，德國大衆(zhōng)在波蘭的工(gōng)廠，美國通用(yòng)在上海工廠(chang)都在進行刀(dāo)具管理。減少(shǎo)了刃磨、倉庫(ku)管理、采購、技(jì)術管理人員(yuan)，使得機構簡(jiǎn)單。
（2）成本中心(xin)汽車工業日(ri)趨激烈的競(jing)争中，降低産(chǎn)品💰的成♉本已(yi)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(quan)球汽車工業(ye)發展的趨勢(shi)。發動機廠也(ye)不例外，把降(jiang)低成本作為(wei)一個重要目(mù)标來實施。一(yi)般來說，各車(che)間成立成本(ben)中🔱心，主要指(zhi)标😄是工廢、料(liào)廢、人員費用(yòng)、刀🐕具輔料費(fei)用、設備折舊(jiu)等。
（3）TPM和人員激(jī)勵發動機廠(chang)的設備都是(shi)比較複雜、精(jīng)度高🏒，有♉一定(ding)技術含量，新(xīn)的生産線規(guī)劃完成以後(hòu)，重要的一項(xiàng)🌈工作是TPM。首🔞先(xiān)，提出具體的(de)實施方案，每(mei)條線都規🌐定(dìng)了負責人，加(jia)強點檢和專(zhuān)業🌈點檢。針對(duì)具🈲體的機床(chuáng)💜提出合适的(de)解決方案。不(bu)是做💰一些表(biao)面文章，就是(shi)根據簡單清(qīng)晰的思路，其(qi)次是腳踏實(shí)地☀️執行。使用(yong)一些合适的(de)人員，而不是(shi)高學曆的員(yuán)工，重點放在(zai)崗位上的培(pei)訓。為了鼓勵(li)🌈員工，積極采(cǎi)用休假制度(dù)，整個生産👌線(xiàn)一年的休假(jiǎ)計劃張貼在(zai)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(duàn)時間以後進(jin)行崗位輪換(huan)。
（4）質量管理任(ren)何發動機廠(chǎng)都将質量置(zhi)于公司戰略(luè)的核心地位(wei)，質量管理乃(nǎi)是發展的最(zui)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(bu)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(cai)能成功，才能(néng)獲利。發動機(jī)廠提高質量(liàng)的關鍵手段(duan)，确定質量目(mù)标，最高層的(de)參與。采用零(ling)次品生産作(zuo)為核心流程(chéng)，加強質量過(guò)程控制✨。動員(yuan)全體員工參(can)與，由車間工(gōng)人自己解決(jue)問題，成立Qc小(xiao)組來改善質(zhi)量。
