曲轴制造技术的进展及敏捷柔性生产线方案初探 曲轴是发动机的心脏；曲轴制造技术是发动机制造技术的集中体现。国内汽车发动机关 键零部件主要制造技术装备目前依赖进口，而发动机曲轴加工的敏捷柔性生产线还处在 初期阶段，需要一个长期的技术积累和发展过程。 曲轴加工工艺的发展演变 1) 20 世纪 70 年代以前，发动机曲轴粗加工采用的加工方式是多刀车床车削曲轴主轴颈 和连杆轴颈。采用这种方式加工精度较低、柔性很差、工序质量稳定性低，且容易产生 较大的内部应力，难以达到合理的加工余量。在粗加工后一般需要进行去应力回火处理， 释放应力。因此粗加工需要给后续精加工工序留较大的加工余量，以去除弯曲变形量。 曲轴精加工采用的是普通磨削工艺，一般采用 MQ8260 曲轴磨床粗磨-半精磨-精磨-抛 光。通常靠手工操作，加工质量不稳定，废品率较高。 2) 20 世纪 70 年代到 80 年代左右，曲轴粗加工采用 CNC 车削、CNC 外铣加工，加工 状况有所改善。精加工仍以普通磨床磨削工艺为主。 3) 20 世纪 80 年中期又出现了 CNC 内铣工艺，CNC 内铣加工性能指标要高于 CNC 外 铣加工，尤其是对于锻钢曲轴，内铣更有利于断屑。精加工工艺多采用半自动曲轴磨床， 头架和尾座同步传动，加工精度有一定的提高。 4) 1985 年到 1990 年左右开发出了曲轴车拉、车－车拉工艺（图 1 为双刀盘车－车拉）， 该工艺具有精度高、效率高等优点，特别适合于平衡块侧面不 需要加工且轴颈有沉割槽（包括轴向沉割槽）的曲轴，加工后曲轴可直接进行精磨，省 去粗磨工序。曲轴精加工已少量采用数控磨床磨削工艺，尺寸的一致性得到改善。 图 1 双刀盘车－车拉 5) 20 世纪 90 年代中期又开发出 CNC 高速外铣（图 2 为双刀盘高速外铣），它对平衡块 侧面需要加工的曲轴，比 CNC 车削、CNC 内铣、车－车拉的生产效率还要高。另外，CNC 车－车拉工艺加工连杆轴颈要二道工序，CNC 高速外铣只要一道工序就能完成，具有以 下优点：切削速度高（可高达 350m/min）、切削时间较短、工序循环时间较短、切削力 较小、工件温升较低、刀具寿命高、换刀次数少、加工精度更高、柔性更好。所以 CNC 高速外铣将是曲轴主轴颈和连杆轴颈粗加工的发展方向。精加工使用数控磨床，采用静 压主轴、静压导轨、静压进给丝杠（砂轮头架）和线性光栅闭环控制等控制装置，使各 尺寸公差及形位公差得到可靠的保证，精加工还广泛使用数控砂带抛光机进行超精加工， 经超精加工后的曲轴轴颈表面粗糙度至少提高一级精度。 图 2 双刀盘高速外铣
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变种变量生产和劳动的柔性 （单位 分钟） 标准时间/台 负荷计划/日 工序能力 车型 组装 检查 组装 检查 组装 检查 最初预 定 雅阁 200 200 订单3台 /天 600 600 600 600 实际订 单 奥德赛 150 220 订单3台 /天 450 660 600 600 1．由于订单车型和最初预定不同，产生工序能力的不均衡（负荷不足 和能力不足）。 2．为了对应能力的不均衡，组装班工人对检查班进行了增援。 （不过，组装员工虽然按照标准时间完成本职工作，但是他们的检 查作业花费了本职工作的 2 倍）。 3．在由组装工序和检查工序构成的这个工厂，实行的是标准·完全成 本计算法。 产品原价=直接材料费+加工费 加工费=标准时间×小时工资（hourly rate 12,000） 4．在这个工厂实行的成本管理体制是，利用条形码将产品的时刻、 数量、现在位置等进行录入，将标准时间和实际时间的差进行实时显示。 设问 1 针对实际订单，组装和检查的工序能力的超过或者不足？ 组装 检查 设问 2 计算出包括增援在内的检查工序的共计实际时间。 设问 3 填写下表。 增援结 果 组装 检查 和际时 间 标准时间 （分） 450 660 1,110分 实际时间 450 差 0 同上传统的加工费计算，（分钟工 资 200日元） 组装 检查 小计 标准加工费 （日元） 90,000 222,00 0 实际加工费 （日元） 90,000 234,00 0 效率差异 0 -
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