目前大多采用柔性化專用檢測設備和高效綜合終檢機來控制產品的質量,使汽車零部件的質量有了顯著提高,為我國汽車制造技術的飛躍打下了堅實的基礎。
專用量檢具是汽車零部件生產中普遍使用的非標檢測設備。由于結構簡單、使用方便、成本相對低廉,特別適合于以大批量生產為特點的汽車制造業,數以萬計的專用量檢具應用于各汽車零部件制造廠的工序間檢測和最終產品的檢測中。隨著檢測技術的發展,盡管越來越多的通用計量檢測設備以各種形式進入生產現場,但并沒有取代這些傳統的檢測手段。原因是汽車制造業的飛速發展也帶動了汽車零部件專用檢測設備技術的高速進步,其應用范圍和結構特點也在發生著巨大變化。
神龍公司的檢測設備是由神龍技術中心質檢工藝部門進行總體規劃和投資管理,在工藝設計上運用了大量的專用檢具來確保汽車零部件的關鍵項、安全項和法規項質量。在生產線上不僅配備了大量專用量具,如各種通止規、卡規、卡板、深度規等;也同時配備了大量的專用檢具,如平行度檢具、垂直度檢具、跳動檢具、同軸度量規、位置度綜合檢具等;同時還配備了許多能同時檢測尺寸和幾何量誤差的柔性化專用檢測設備;更配備了一定數量的專用高效、綜合的檢測設備——終檢機。這些專用檢測設備的配置提高了測量效率,有效控制了產品的質量,最終保證了產品的使用功能。神龍公司僅一期工程用于檢測設備的投資費用就高達6.5億元,這其中專用檢測設備的投資費用占了近4億元。下面以神龍公司生產發動機、車橋、變速器等產品的襄樊工廠的專用檢測設備配備特點為例,談一談我國汽車零部件行業近年來專用檢測設備的發展狀況。
專用檢測設備正在向柔性化方向發展
神龍襄樊工廠在生產線上配置了一系列的柔性化專用檢測設備,如二坐標測量機主要用于小型軸類和盤類零件的現場快速測量,測量項目主要是直徑、軸向尺寸、寬度、角度以及跳動、凸輪升程等零件的輪廓要素尺寸。主要配備情況為變速器一軸、二軸熱前配備2臺,熱后配備1臺,1-5檔從動齒輪、滑動齒套配備1臺,凸輪軸配備2臺,一共6臺。這些二坐標測量機放在生產現場,工人可隨時對零件質量進行監控,不僅提高了工作效率,還節省了大量專用量具和機械檢具的配備,在投資費用不大的情況下,即可實現多系列產品的檢測。這6臺二坐標測量機都是HOMMEL-ETAMIC公司的產品,目前使用狀態良好,測量效率高,精度穩定,操作方便,柔性好。對于大型軸類零件的尺寸與幾何量的檢測,則配備了曲軸凸輪軸綜合測量儀,該設備可編程測量曲軸和凸輪軸的軸頸直徑、圓度、圓柱度、直線度、曲拐半徑、連桿頸平行度、凸輪升程曲線、桃尖直線度、平行度、相位角、同軸度、對稱度、各種跳動及軸向尺寸和寬度,另外還可測量棱面高度和進行振幅分析,其測量結果可以直接補償給數控磨床,用于修正加工程序,以加工出合格零件,實現了零件的高效、快速、標準化測量。主要配備情況為:發動機一廠配備了1臺ADCOLE1200,發動機二廠配備了1臺ADCOLE1100,它們都可準確高效地檢測曲軸凸輪軸的徑向和軸向尺寸及幾何量誤差,使用性能可靠。齒輪參數的測量則配備了齒輪檢測中心,通過齒輪參數的輸入快速編程,可以一次性檢測各類齒輪或花鍵的各種齒輪參數。在變速器分廠,共配備了三臺美國 M&M齒輪檢測中心,完全滿足了變速器齒輪檢測的需要。對于齒輪表面輪廓的測量,則大量采用柔性與專用相結合的表面輪廓測量儀,主要用于各類齒輪倒角、尖角部位的幾何尺寸,如半角、輪廓界面點位置、正棱線對稱度、正棱線前傾角、半角、面鼓形量等,這些參數的監控可保證掛檔時進入嚙合快速平穩,換檔力柔和。變速器分廠配備了3臺Mahr輪廓儀,用于變速器齒輪尺寸的測量。這些設備的特點是,夾具是專用的,分析軟件是柔性的,對不同的產品利用不同的夾具,進行編程測量,測量方便、效率高。為防止變速器掛檔時脫落,加工時在齒套內花鍵兩端要用電化學腐蝕成帶角度的防松槽,因此必須測量這些防松槽的幾何尺寸,我們在變速器廠配備了2臺法國EDXIA防松槽測量儀,利用攝像技術,可對各類防松槽的幾何尺寸進行編程測量,柔性好,測量效率非常高,克服了通用量具無法測量的難題。
專用檢測設備正向高效綜合檢測設備方向發展
在選用柔性的專用檢測設備的同時,生產線上也配置了一定量的專用高效的綜合檢測設備——終檢機,進行產品的關鍵項、安全法規項參數的控制,進行100%檢查,并打印零件的標識,為產品的可追溯性提供依據。
在襄樊工廠共配備終檢機12臺,分別是曲軸3臺、缸體2臺、連桿1臺、通風制動盤4臺、制動轂1臺、后橋裝配1臺。其中檢測通風制動盤的4臺終檢機是韓國國一公司的產品,其余8臺皆為法國MECALIX公司產品。其檢測原理都是氣電一體化控制,自動化程度非常高,多是通過滾道或機械手進行自動上下料,自動檢測、自動判斷等,檢測時間很短,通過這些終檢機的檢測,能充分保證汽車零部件的使用功能。
現以曲軸終檢機為例,說明終檢機的巨大作用。神龍所用的曲軸終檢機是氣電式綜合檢查機,該機有106個傳感器,測量時采用靜態測量和動態測量,總共可測量曲軸的106個參數,如測量5 個主軸頸、4個連桿頸的直徑、圓度、圓柱度,測量每個軸頸的鼓形量、中凹量,測量每個軸頸對中心孔的跳動,2、3、4主軸頸對1、5主軸頸跳動,每個軸頸測3個截面,同時測量大小頭端的直徑、圓度、跳動、同軸度及止推面的跳動等形位誤差。在測量中為了提高測量精度,采用相對測量法,用高精度的標準件和測量環境溫度及零件溫度的溫度傳感器,進行基準校準和溫度補償;為滿足曲軸主軸頸尺寸配曲軸軸瓦進行尺寸分級,設備自動根據曲軸主軸頸直徑的最大值分級,并通過對零件無沖擊的噴碼機噴出條形碼和售后服務的尺寸代碼(售后服務人員無須通過讀碼機即可配到合適的軸瓦)及產品可追溯性標識的生產日期、班次,同時自動分檢合格和不合格零件。
缸體、連桿、通風制動盤、制動轂、后橋裝配的終檢機等都可以實現產品尺寸、幾何量等多參數的自動檢測與判斷。
神龍公司在專用檢測設備的配備上本著“高起點、高標準、新技術”的原則,所選用的專用檢測設備都是國際知名品牌,由于采用了嚴格的專用檢測設備驗收標準—— CMC標準,到目前為止,使用狀態都很好;在二期、三期工程建設中,一些較為簡單的專用檢具也選擇了一些國產自主品牌,使用狀態不是很理想,主要存在的問題就是檢具材料問題,材料不過關造成檢具磨損快、容易生銹;另外就是所采用的機構不合理,容易造成使用過程的卡滯現象;第三就是檢具的關鍵部位(如傳感器)大多采用國外技術,自己沒有維修能力。不過,我們也看到一些自主品牌專用檢具的希望,如中原量儀公司在汽車工業飛速發展中不斷壯大自己,中原有自己的品牌、自己的設計團隊、專業的軟件開發工程師,神龍在二期工程中使用了中原制造的1臺凸輪軸測量中心,無論從精度、可靠性上還是自動化程度等方面都不比國際知名品牌差,至今已使用7年了,幾乎沒有出現過故障,從他們身上我們看到了國產專用檢測設備發展的希望。
為了適應現代汽車制造業高速發展的特點和市場需求多樣化的趨勢,各汽車制造商與零部件廠家對產品質量的要求也在不斷提高,像缸體、缸蓋、曲軸、凸輪軸和連桿等發動機五大零件,以及制動盤、活塞、軸瓦、氣門、活塞環、活塞銷等典型零件,目前大多采用柔性化專用檢測設備和高效綜合終檢機來控制產品的質量,使汽車零部件的質量有了顯著提高,為我國汽車制造技術的飛躍打下了堅實的基礎。
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