汽车零部件机械加工技术和设备的特征

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一个多世纪以来，流水生产线一直是汽车及零部件生产方式的主体，其根本技术是集成技术——将工艺系统、物流系统、信息系统集成为流水生产线。

　　（1）工艺系统：即机床-工具-工件系统。现代重庆贵阳汽车行业OA软件（特别是轿车）生产线的工艺装备已经进入柔性化时代，它由数控机床和智能工具组成。

　　对机床的主要要求是高速度、高精度、高精度保持性（高机床工程能力指数Cm/Cmk和高可靠性）。用于发动机生产线的高速加工中心，快移速度已达 60-100 m/min，加速度达0.6-1.5g，主轴最高转速达8000-15000 r/min，定位精度/重复定位精度——工作台在1m以下为8μm/4μm（VD I标准），工作台1m以上为10μm/5μm（VD I标准），主轴普遍应用电主轴，进给运动普遍采用直线电机，同时普遍运用三坐标模块化和箱中箱结构，机床非常筒约，外购件l配套件）比例增加，交货期大大缩短。如我公司大功率发动机生产线引进的CINCINNTI LAMB公司的HPC80hp加工中心，CROSS HULLER公司的”啄木乌“加工中心，以及MAZAK公司新一代UH”瘦身“型加工中心等。

　　目前国际上的数控机床的工程能力指数Cm/Cmk≥2.0/1.67，平均无故障工作时间（MTBF）达5000-8000 h（受夹具和刀具的影响，该值实际有所降低）。

　　（2）物流系统：由原材料处理、存贮，上下料装置和机床问传输装置组成。在单台数控机床配备工件库或原材料库以及自动上下料（系统）装置（含机械手、机器人）的条件下，即在与物科存储与传输及其自动控制集成的条件下，构成柔性制造单元（FMC）。在多台数控机床配备自动上下料与物科存储和传输与生产计划调度用计算机集成的条件下，构成柔性制造系统（FMS），在不含计划调度系统和工件单向流动时，组成柔性生产线。

　　（3）信息系统：主要包括生产控制、刀具更换、工装及附件更换、工件调度、自动编程、自动监控、自动补偿、工件质量自动控制、刀具磨损或破损后的自动更换和自动报警等。最新要求是具备CAD，CAM功能，运程生产线管理和维护功能，故障诊断和自动修复功能等。

　 发动机制造技术的发展与变革

　　汽车面世以来。发动机制造技术已经经历了两次变革，现在正酝酿着第三次革命。第一革命发生在20世纪初，美国FORD汽车公司发明了大量生产流水线。其主要方式是由组合机床和专用机床组成的自动生产线TL，也称传统自动线，最大优点是生产效率高和价格低，最大缺点是柔性差，我国贵阳汽车行业OA软件从诞生起至上世纪 90年代一直沿用TL，一汽和东风的载货车发动机厂都是如此。目前我国轿车行业大多不采用TL，但国外大量生产稳定产品的生产线中，TL仍是最佳选择。

　　上世纪90年代出现了高转速、高快移速度、高加速度、快速换刀的高速加工中心，由其组成的高速柔性生产线FTL是发动机制造技术的第二次革命，其突出特点是一定程度上克服了高柔性和低效率的矛盾，缺点是投资大，效率受局限，目前是轿车的热点生产线，商用车发动机生产厂也有局部采用，并采用有简单柔性的数控专用（可交换多轴头和夹具）机床组成的TL。

　　为进一步提高高速柔性生产线的生产效率，FTL的最新发展的敏捷高速柔性生产线AFTL，其目标是对变化的市场需求快速作出反应。满足汽车发动机多品种，大中批量、高效率、低成本生产的需要，符合”精益生产“原则。其主要特点：由通用高速加工中心和专用，组合机床组成的混合型柔性生产线 （HSMC+SPM/TM），按照工序流程排列设备并由自动输送装置连接，全部生产线上机床，输送和工件识别均在一个控制系统中；采用敏捷夹具（柔性夹具可控、可调），采用智能刀具——为特定工件加工设计的一系列专用高速刀具。这种生产线的优点是生产效率高，同时又具有相当的柔性，能够适应大批量生产和变型产品生产，投资较小。缺点是柔性受局限，不能加工不可预见的任意品种的零件。目前，混合型柔性生产线在国外应用广泛，国内一些发动机厂家通过引进国外设备，同时增加部分国产设备组成生产线的应用较多。