普什宁江柔性生产线提高发动机加工效率

普什宁江的汽车发动机缸体缸盖柔性加工生产线在国内某汽车制造企业得到示范应用

汽车产业是制造业中的重要产业之一，是机床产业的重要下游用户，拉动了机床制造60%的产量，因此，从某种程度上讲，汽车产业的制造技术水平反映着国家的机床制造水平。

为满足汽车五大核心部件之一——发动机缸体、缸盖的加工对国产制造装备的迫切需求，四川普什宁江机床有限公司（以下简称普什宁江）与国内某重点汽车制造企业及研究院所合作，研制出基于专用卧式加工中心的柔性生产线，迈出了国产装备服务于国内汽车发动机缸体缸盖加工领域的关键一步，实现了良好的示范应用效果。

该汽车发动机缸体缸盖柔性加工生产线由10台专用卧式加工中心及物流传输系统（含工件、工装和夹具等）和检测系统组成，其中，国产关键功能部件（高精度国产电主轴、高智能化国产刀库和高精度国产夹具等）和国产数控系统的配套率达80%以上。基于先进的FRID技术，实现了刀具的自动化及智能化管理。生产设备的定位精度达到0.005mm，重复定位精度达到0.003mm，关键加工特征（如缸体缸孔、曲轴孔、顶面和缸盖定位销孔等）的加工过程能力指数CPK均大于1.33。

目前，该柔性生产线已在国内某汽车制造企业得到示范应用，由此而形成了汽车关键零部件的国产数控装备示范应用基地，提高了汽车发动机缸体缸盖零件的加工效率，为国产高档数控机床在汽车行业的推广应用奠定了基础。然而，在这些成绩的背后，普什宁江却作出了诸多的创新努力。

专用卧式加工中心

普什宁江的发动机缸体、缸盖加工专用卧式加工中心

针对发动机缸体缸盖生产线所研制的专用卧式加工中心，通过如下技术攻关，满足了汽车零部件高效加工的要求：

1. 对机床床身、立柱、主轴箱及主轴、A/B转台、刀库、传动副等关键部件和结构进行了优化设计，满足了高速切削的加工要求。

2. 模拟缸体缸盖高速切削加工工况，利用有限元分析等手段，对床身、立柱和主轴箱结构进行优化改进，提高了刚性和动态抗振能力。

3. 与滚珠丝杠、直线滚珠导轨等功能部件企业合作，模拟缸体缸盖高速切削加工的实际工况，优化了X、Y和Z轴等伺服直线轴所需的功率、扭矩和型号、精度等级以及支承轴承的结构形式、预拉伸方式等，提升了机床在高速加工工况下的承载能力和精度稳定性。

4. 滚珠丝杠采用螺母冷却方式，减少了热变形。

5. 优化了刀库结构设计，满足了高速切削加工对自动换刀的可靠性、准确性和短时间的要求。

夹具、刀具附件

在发动机缸体缸盖生产线上，自动液压夹具的精度和功能不仅直接影响着加工的精度和效率，还影响着生产线上不同品种的换型需求，因此，需要对自动液压夹具进行优化设计。基于模块化的设计，再结合对零件的辅助支承、夹紧点布置及夹紧力的计算，保证了零件在夹具上定位准确、夹紧可靠且过程可控，而且，一套夹具即可满足多品种零件的夹紧需求，从而增强了通用性，降低了生产成本，提高了生产效率。

发动机缸体缸盖生产线对刀具的选择，会影响零件的加工质量，影响生产线的加工效率和运行成本。因此，针对发动机缸体缸盖的不同加工工序及加工要求，对切削刀具进行了优化匹配，并对切削参数及加工编程路径进行了优化和验证。

主机及功能部件的可靠性测试验证

利用公司前期可靠性技术研究成果，普什宁江制订了从设计到制造全过程的以可靠性为驱动的装配工艺与装配可靠性保障体系，确保了整机制造的可靠性。

通过对缸体缸盖加工机床的精度稳定性进行验证，对国产滚珠丝杠（导轨）和国产数控系统进行了与进口产品对比的试验，提升了国产丝杠（导轨）的精度，改善了铸造工艺。通过数据采样、测定功能、图形操作和数据分析等对比试验，提升了国产数控系统的性能。