表1 各階段曲軸加工工藝比較

工序	階段一 1990年～1998年	階段二 1999年～2002年	階段三 2003年～2007年
AF010	銑兩端面	銑兩端面	銑兩端面，鉆幾何中心孔
AF020	鉆質(zhì)量中心孔	鉆質(zhì)量中心孔	銑定位面
AF030	銑定位面	銑定位面	車車拉軸頭，法蘭及主軸頸
AF040	內(nèi)銑主軸頸	車法蘭	外銑連桿頸
AF050	內(nèi)銑連桿軸頸	車軸頭及*軸軸頸	鉆油道孔
AF060	車法蘭	車車拉2～5主軸頸	預(yù)清洗
AF070	車軸頭及主軸頸	車車拉1+4連桿頸	淬火
AF080	車欄桿軸頸	車車拉2+3連桿頸	回火
AF090	鉆油道孔	鉆油道孔	滾壓校直
AF100	預(yù)清洗	預(yù)清洗	車削止推端面及滾壓
AF110	淬火	淬火	磨主軸頸
AF120	回火	回火	磨連桿頸1+4
AF130	滾壓	滾壓校直	磨連桿頸2+3
AF140	車削止推端面及滾壓	車削止推端面及滾壓	兩端面加工
AF150	磨主軸頸	磨主軸頸	磨削軸頭法蘭
AF160	磨連桿頸1+4	磨連桿頸1+4	動平衡
AF170	磨連桿頸2+3	磨連桿頸2+3	拋光
AF180	兩端面加工	兩端面加工	終清洗
AF190	磨削軸頭	磨削軸頭法蘭	分組測量
AF200	磨削法蘭	動平衡	終檢
AF210	動平衡	拋光
AF220	拋光	終清洗
AF230	終清洗	分組測量
AF240	終檢	終檢

采用魚骨型布置的曲軸生產(chǎn)線能較為充分地發(fā)揮組成生產(chǎn)線的每臺加工設(shè)備的生產(chǎn)效率，從而大大提高了整線的生產(chǎn)率。柔性和開放性的布局為生產(chǎn)線今后的拓展及靈活的組織生產(chǎn)創(chuàng)造了必要的條件。

在自動化技術(shù)日益成熟的今天，工業(yè)自動化進程已經(jīng)達到了一個的高度。如何從生產(chǎn)系統(tǒng)整體*的角度出發(fā)，盡zui大可能提高生產(chǎn)效率，已經(jīng)越來越為大多數(shù)制造型企業(yè)所重視。*，曲軸加工過程涉及的加工工藝基本包容了機械加工的各種基本元素。其發(fā)展及變化主要體現(xiàn)在加工過程中各工位上、下料方式，工序間輸送方式的變化和如何平衡各工序間的加工節(jié)拍中，以實現(xiàn)zui大的生產(chǎn)效率。

曲軸加工工藝比較

從表1可以看出，曲軸加工工藝的發(fā)展及變化主要體現(xiàn)在粗加工部分。首先，從階段一發(fā)展到階段二，車-車拉機床替代了內(nèi)銑機床，加工效率及加工質(zhì)量得到提高。從階段二發(fā)展到階段三，由于毛坯質(zhì)量的提高，在加工定位孔時由幾何中心替代了質(zhì)量中心；由于外銑技術(shù)的突破，在加工連桿軸頸時由更為柔性的高速外銑機床替代了車-車拉機床。

綜上所述，我們不難看出，從1990年到2007年曲軸的加工工藝隨著機床制造水平及毛坯質(zhì)量的提高有較大的發(fā)展，其加工效率也有大幅提高，但加工工序并沒有本質(zhì)變化。

曲軸各工位上、下料及工序間輸送方式比較

1、階段一

在階段一，曲軸各工位的上、下料采用人工方式；工序間輸送采用小車輸送形式。其優(yōu)點是：機床布置靈活，可以充分利用現(xiàn)有場地資源；同時，生產(chǎn)組織較為靈活，可較好地避免由于設(shè)備故障而造成的停產(chǎn)損失。其缺點是：操作人員勞動強度大，生產(chǎn)效率低，不能很好地適應(yīng)大批量生產(chǎn)的需求。

2、階段二

在階段二，曲軸各工位的上、下料采用自動抓手；工序間輸送采用蛇型布置的行走小車自動輸送（如圖1）。其優(yōu)點在于：操作人員勞動強度低，生產(chǎn)效率高；能夠較好地適應(yīng)大批量生產(chǎn)的需求；充分體現(xiàn)了“一個流”的生產(chǎn)理念。但它也存在一定的缺點：機床布置剛性，生產(chǎn)場地利用率低，占地面積大；無法避免由于設(shè)備故障而造成的停產(chǎn)風險；生產(chǎn)線布局缺乏柔性，較難貫徹“一次規(guī)劃，分布實施”的現(xiàn)代規(guī)劃設(shè)計理念；由于無法避免自動輸送機構(gòu)在生產(chǎn)過程中的互相等待，造成每臺加工設(shè)備的能力不能得到充分發(fā)揮。

 

 

表2 生產(chǎn)能力比較表

工序內(nèi)容	機床設(shè)備 數(shù)量	單機節(jié)拍		聯(lián)線節(jié)拍
		秒/根	根/年	秒/根	根/年
銑兩端面	1	47		70
鉆質(zhì)量中心孔	1	60	275,737.5
銑定位面	1	32
車法蘭	1	46		70
車軸頭及*軸軸頸	1	59
車車拉2-5主軸頸	1	60	275,737.5	75	220,590
車車拉1+4連桿頸	1	44	376,006
車車拉2+3連桿頸	1	44	376,006
鉆油道孔	1	58	285,246
預(yù)清洗	1	55	300,805	55
淬火	1	58	285,246	58
回火	1	58	285,246	60
滾壓校直	1	59	285,246
車削止推端面及滾壓	1	52	328,206
磨主軸頸	1	60	284,445	75	220,590
磨連桿頸1+4	1	59	289,226
磨連桿頸2+3	1	59	289,226
兩端面加工	1	61	271,217	61
磨削軸頭法蘭	1	45	367,650	60
動平衡	1	60	275,737.5
拋光	1	52	318,159	52
終清洗	1	55	316,636	55
分組測量	1	45	387,000	45
終檢	1	39	446,538	39

舉例來說，某曲軸生產(chǎn)線若以單臺機床加工節(jié)拍作為產(chǎn)能計算依據(jù)（如表2），則我們可以很容易地得出，該生產(chǎn)線的年生產(chǎn)能力為27萬根/年。但是，由于該生產(chǎn)線采用自動上、下料裝置蛇型聯(lián)接，并且每臺機床的加工節(jié)拍不一致會造成上道與下道等料現(xiàn)象，直接導(dǎo)致整線節(jié)拍由單機加工時的60s/根增加到聯(lián)線加工時的75s/根，整線產(chǎn)能由27萬根/年降為22萬根/年，產(chǎn)能損失將近19%。

3、階段三

在階段三，曲軸各工位的上、下料采用自動抓手；工序間輸送采用魚骨狀布置的行走小車自動輸送（如圖2）。其優(yōu)點在于：在保持了蛇型布置優(yōu)點的前提下，較好地克服了蛇型布置的不足；機床布局具有柔性，占地面積少；能很好地實現(xiàn)“一次規(guī)劃，分步實施”的理念；上、下道工序間無等待時間，生產(chǎn)效率高；可以在不停機的情況下，方便地進行換型生產(chǎn)，使得整線換型時間下降60%（相對于蛇型布置）。由于具備柔性存儲單元，因此，生產(chǎn)線沒有停產(chǎn)風險。值得注意的是，平時需加強對自動輸送小車的維護保養(yǎng)，因為自動輸送小車是保證整條生產(chǎn)線安全運行的重要基礎(chǔ)之一。

綜上所述，目前采用魚骨型布置的曲軸生產(chǎn)線能較為充分地發(fā)揮組成生產(chǎn)線的每臺加工設(shè)備的生產(chǎn)效率，從而大大提高了整線的生產(chǎn)率。由于布局具備柔性和開放性，為生產(chǎn)線今后的拓展及靈活的組織生產(chǎn)創(chuàng)造了必要的條件。

與此同時，一種更新的自動輸送系統(tǒng)——環(huán)型機器人系統(tǒng)，以其高作業(yè)效率、高作業(yè)精度以及與傳統(tǒng)線性傳輸設(shè)備相比對于作業(yè)空間的節(jié)省和良好的擴充能力等優(yōu)點正逐步被發(fā)動機制造企業(yè)所認知，相信在不久的將來“環(huán)型機器人系統(tǒng)”一定會像現(xiàn)在“魚骨型布置”一樣成為廣大企業(yè)的。