上海大眾缸蓋生產線改造最全解讀 | CME機床展線上研修班精華內容回顧

前 言

上一期回顧，夾具俠為大家打下了「地基」，為大家解釋了什麼是夾具統一原則。那麼我們通過「上海大眾缸蓋機加工線改造升級 」 這個實際案例接下去看，去了解究竟一條生產線的改造需要經歷哪些過程，來更好的感受下自動化生產中夾具的作用。

一、改造背景

在這21年時間內上海大眾發動機產品共發展了3 代，平均每一代產品的替換用了7年時間。每一代的發動機甚至是同一代發動機的不同系列產品也需要建立各自的機加工生產線。一條機加工生產線，從規划到正式投產一般需要3年時間。高成本、重複投資、長時間規劃，給上海大眾的企業競爭力設置了障礙。

所以為解決發動機箱體類零件生產中惡劣的加工環境和複雜的加工精度要求，上海大眾發動機規劃科從2012年開始規劃EA888第三代發動機生產線。

二、總體改造方案

他們的目標是建造高效率、高柔性、無縫換型的EA888第三代發動機缸蓋機加工生產線。

於是，首先以缸蓋線作為突破口，著手設計零點定位系統柔性加工線。零點定位系統是利用不同零點定位托板作為載體，將不同的產品坐標系轉化為唯一坐標系，再通過機床上的標準化夾具介面，進行定位和夾緊。上海大眾的EA888零點定位缸蓋生產線的設計，是分解成以下3個步驟展開的：

（1）工藝路線設計；

（2）EA888 缸蓋定位基準的確定；

（3）零點定位系統設計

三、工藝路線設計

由於早設計初期，該生產線就被定義為多品種、大批量和無換型時間的柔性生產線。需要解決的問題是在工藝路線中規定零點定位銷的多樣性和夾具的統一性。

整線共存在下面這兩種夾具模式：

第一道加工工序：採用傳統型框架式夾具，精加工缸蓋的基準面和定位銷連結基準。

第二道加工工序：安裝定位銷或托板，貫穿缸蓋加工全過程，配合統一的零點定位夾具。缸蓋在完成缸蓋分裝後才拆卸掉托板。

四、定位銷設計

為對應產品上海大眾設計出兩種零點定位托板。

①EGen3 發動機缸蓋，由於存在突出的氣道面，則採用定位銷形式。Gen3採用定位銷形式。定位銷設計為錐型，採用短錐定心方式，接觸面閉合。

②EVO2無排氣歧管的突出氣道，因此使用托板形式。

兩種銷子的外形尺寸完全一樣，空間位置尺寸相同，控制住3個自由度。定位精度5μm，重複定位精度10μm。定位銷與夾具體允許徑向位置偏差4mm，傾斜角偏差23°。這樣不僅保證定位精度，同時降低零件裝夾的難度。而且滾道和機械手以及機械手和機床的相對安裝精度要求大大降低。

五、夾具設計思路以及配合過程

金屬切削環境複雜，環境惡劣。所以對夾具要求是密封性能必須好。自鎖夾持力可達到35 kN。整個夾緊過程中，夾具體還會對夾緊、鎖定和未鎖定狀態。進行監控，以保證夾緊的最佳效果。

當定位銷準備進入夾具時，液壓系統驅動活塞體下滑，與活塞體相連的增強因子推開夾緊楔塊，使得定位銷順利落位。定位好後釋放液壓力，底部彈簧組自由回彈，推起活塞體，帶動增強因子驅動夾緊楔塊將定位銷鎖緊，並保持自鎖狀態。

六、生產效益的提升

柔性製造技術由於其高效、靈活的特性成為實施敏捷製造、並行工程、精益生產和智能製造系統的基礎，且應用日益廣泛，已成為整個製造領域的核心技術。零點定位系統由於其靈活性和多變性，己成為柔性製造技術的重要發展方向之一。隨著深入開發零點定位系統，可以將更多的不同系列產品甚至是不同的零件整合到同一條生產線中，幫助企業節約投資成本和提高生產效能。

這一期的分享就到這裡，下一期，也就是最後一期，夾具俠將與大家一起探討未來智能化趨勢下夾具的發展方向，敬請期待!