NSE发动机的机加工生产线的特点

南京汽车集团有限公司动力总成机加工生产部技术主管 胡劲松

NSE发动机是一款新型的小排量发动机系列，排量1.3～1.6L，采用了可变正时、涡轮增压、电子燃油喷射等先进技术，达到欧Ⅳ排放标准，南京汽车集团有限公司动力总成机加工生产部负责生产缸体、缸盖、曲轴、连杆、凸轮轴五大件，各条生产线在2009年正式投产。

1.缸体生产线

缸体线的机加工采用了三个加工中心组和两条自动线的组合。三个加工中心组共采用了17台GROB双主轴加工中心。多台加工中心组成的平行工序，通过龙门式机械手和上下料机动滚道组成一个高度自动化的加工单元，以满足生产节拍的要求。加工中心组之间加工任务的分配，由主控柜和每台加工中心的840D系统通过Profibus总线连接，实现各加工中心之间的自动化控制。加工中心不宜加工或加工效率低的内容，采用自动线的方式，如粗镗缸孔和主轴承半圆孔、铣主轴承两侧面；精镗主轴承孔和缸孔。主控柜和每个加工工位的840D系统通过Profibus总线连接，实现整线的联锁互锁控制。缸孔采用了中心距可调的Nagel珩磨机进行珩磨并采用Marposs自动测量设备自动控制珩磨质量。主轴孔采用Marposs主动测量设备进行在线测量和分组。

2.缸盖线特点

缸盖线的机加工采用了6个加工中心组。其中3个加工中心组共采用了10台GROB双主轴加工中心，完成了所有底孔、螺栓孔的加工。多台加工中心组成的平行工序，通过龙门式机械手和上下料机动滚道组成一个高度自动化的加工单元，以满足生产节拍的要求。加工中心组之间加工任务的分配，由主控柜和每台加工中心的840D系统通过Profibus总线连接，实现各加工中心之间的自动化控制。在OP10工序，Marposs测头先测量4个挤气点位置（燃烧室基准点），然后取平均值，自动计算出缸盖燃烧室面的加工余量，最后完成铣削，从而保证了燃烧室的容积。关键工序采用带SPC功能的2台随机自动测量机进行100%在线测量：一台是NIEBERDING的，用于测量气门座圈的角度和密封性；另一台是Marposs的，用于测量凸轮轴轴承孔。这两台设备都采用了气电转换技术。

3.曲轴线特点

曲轴两端面加工采用Etxe－Tar专机，加工的是几何中心孔，机床可以根据曲轴动平衡机的数据，自动调整中心孔的位置，以减少加工后的不平衡量。曲轴两端面螺孔加工采用类似加工中心的柔性专机，为平衡节拍，每次装夹2根曲轴，大小头相反方向放置。在工件两端面各有1根主轴，每根主轴配备具有相同刀具的刀库。每个加工循环，每根主轴均要加工大、小头的工序内容各1次。曲轴油孔采用Etxe－Tar深孔加工机床加工，MQL冷却，配备了平行的3根主轴、每幅夹具同时上料3根曲轴。工件通过交换工作台上料，减少装夹工件时间对节拍的影响。主轴颈粗加工采用Boehringer机床车车拉，连杆颈粗加工采用Boehringer机床外铣，R角采用Hegenscheidt机床进行深滚压和车滚压，精加工采用Landis磨床高速磨削。全线采用了龙门式机械手和曲轴专用自动输送装置，完成曲轴线的自动上下料和工序间的自动输送，使全线形成一个有机的整体，实现自动化、智能化生产。

4.连杆线特点

连杆两端面由Diskus的数控两端面磨床加工，其余加工由两台Alfing数控镗铣机床完成，工序内容高度集中。杆和盖的分离采用了激光涨断工艺，工件涨断后在不离开夹具定位面的情况下实现螺栓自动安装、拧紧，确保连杆不发生错位。OP50机床集成了铣削大头面、小头孔倒角、精镗大小头孔及珩磨大头孔等加工内容，节省了空间和投资。工件的上下料通过多功能机器人实现。工序间的输送采用Alfing－AMT的高效率、高自动化的连杆推进式输送装置。

5.凸轮轴线特点

凸轮轴主轴颈的粗精加工均采用无心磨加工工艺，鉴于无心磨的自定心的加工特性，采用主轴颈外圆作为精加工定位基准。凸轮轴主轴颈的粗加工使用JUNKER无心磨床，采用国内首套整体式电镀CBN砂轮总成。凸轮轴主轴颈的精加工采用陶瓷CBN多砂轮无心磨床，加工效率高。凸轮使用JUNKER双工位双砂轮磨床磨削，并采用国内直径最大的高速CBN砂轮。全线大量采用上下料机械手，自动化程度较高，生产线采用鱼刺型布置，方便后期扩能。设备使用半干式和油冷却加工，清洗机采用油清洗，全线生产只需一种冷却油，采用集中过滤的方式。

综上所述，NSE发动机的机加工生产线采用了大量的国际先进的生产技术，生产节拍快、加工精度高，在国内同行业中是比较先进的，我们通过4年的使用和消化，为企业后续发展的工艺规划和生产管理积累了丰富的经验。相信也为同行业提供一些借鉴和参考。