長春一汽轎車公司發(fā)動(dòng)機(jī)廠的在線檢測設(shè)備,大多是隨設(shè)備和生產(chǎn)線在建廠初期從國外引進(jìn)的。投入生產(chǎn)后,由于產(chǎn)品的擴(kuò)展與市場的需求,又進(jìn)行了較大的改進(jìn)和擴(kuò)展,故廠內(nèi)的在線檢測設(shè)備(下面以在線量儀與在線檢測裝置稱之)種類和數(shù)量均具有一定的規(guī)模。
生產(chǎn)加工線上的在線量儀
(1)磨削加工中的測量 主要是對曲軸的主軸頸和連桿軸頸、連桿的主軸頸和中間軸軸頸等軸類工件的磨削加工過程中的外徑進(jìn)行測量,均配有專用的主動(dòng)量儀。
?。?)珩磨加工中的測量 主要是對缸體的缸孔、主軸承孔和連桿的大小頭孔等孔類珩磨加工過程中的內(nèi)徑進(jìn)行測量,均配有工控機(jī)。
?。?)切削加工中的測量 主要是對缸體上的缸孔、主軸承孔和中間軸孔,缸蓋上的氣門閥座孔、氣門導(dǎo)管孔、氣門調(diào)節(jié)器孔和凸輪軸孔,連桿上的大、小頭孔,曲軸的導(dǎo)向軸徑和第三主軸徑寬度等加工完成后尺寸的測量以及對缸孔的分級測量,且均配有工控機(jī)。其中缸體上的缸孔、曲軸的導(dǎo)向軸徑和第三主軸頸寬度等除了測量外還配有刀具自動(dòng)補(bǔ)調(diào)系統(tǒng)。
上述的磨削加工與珩磨加工兩類在線量儀系主動(dòng)測量,測量裝置(俗稱測量頭)均設(shè)置在相應(yīng)的加工工位上,對正在加工的工件進(jìn)行實(shí)時(shí)測量,并可根據(jù)實(shí)時(shí)測量的狀況隨時(shí)發(fā)出不同的控制信號,用以控制刀具減緩進(jìn)刀、停止進(jìn)刀或刀具退回。從理論上來講,可以杜絕廢品的發(fā)生。因而,在對提高生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量方面主動(dòng)測量發(fā)揮了極為重要的作用。
上述的切削加工在線量儀系被動(dòng)測量,分別設(shè)置在相應(yīng)的自動(dòng)生產(chǎn)加工線中(通常是在工件加工的后序工位),對加工完成后的工件尺寸進(jìn)行測量,并根據(jù)測量的結(jié)果發(fā)出相應(yīng)的警示信號(合格、超差、接近超差)??梢?,被動(dòng)測量只能檢出廢品而卻不能杜絕廢品的發(fā)生。
從檢測精度方面來講,由于主動(dòng)測量是在工件加工中的動(dòng)態(tài)測量,受多方面因素的影響;而被動(dòng)測量是在工件加工完成后的靜態(tài)測量,影響的因素較小,因而實(shí)際測量的準(zhǔn)確度后者高于前者。但由于主動(dòng)測量是在加工過程中的實(shí)時(shí)測量,因而在確保產(chǎn)品質(zhì)量降低廢品率方面大大優(yōu)異于被動(dòng)測量。而近年來由于刀具自動(dòng)補(bǔ)調(diào)系統(tǒng)的日臻完善,使配有自動(dòng)補(bǔ)調(diào)系統(tǒng)的被動(dòng)量儀應(yīng)用日益廣泛,使其在一定程度彌補(bǔ)了被動(dòng)測量的“被動(dòng)性”.
裝配線上的在線量儀
?。?)曲軸主軸瓦片的選擇測量 配有電子柱量儀、電子塞、卡規(guī)與工控機(jī)。
(2)連桿瓦片的選擇測量 配有電子柱量儀、電子塞、卡規(guī)與工控機(jī)。
(3)平衡軸墊片的選擇測量 系手動(dòng)檢具。
?。?)氣門墊片的選擇測量 系專用的測量機(jī),配有工控機(jī)。
上述兩個(gè)瓦片選擇測量是:分別對相應(yīng)的孔(缸體上的五個(gè)主軸承孔、連桿上的大頭孔)與曲軸上相應(yīng)的頸(五個(gè)主軸頸與四個(gè)連桿軸頸)測量后,輸入到工控機(jī)中,再分別把孔與所對應(yīng)頸的測量值與儲(chǔ)存在工控機(jī)中的選瓦表相比對,進(jìn)而得到各自的瓦片號。
其中曲軸主軸瓦片的選擇測量,我們在使用中發(fā)現(xiàn):在不同溫度場合下的配瓦結(jié)果也不同。經(jīng)分析得知:所裝的發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的材料是鋁合金,而曲軸的材料是鋼,二者的熱膨脹系數(shù)相差較大,故在不同溫度場合下的配瓦結(jié)果也就不同了,這必將影響裝機(jī)的質(zhì)量。鑒于此,我們在測量系統(tǒng)中加入了自動(dòng)溫度補(bǔ)償?shù)墓δ?,從而確保了瓦片選擇的準(zhǔn)確性。
平衡軸墊片的選擇測量由于它是一個(gè)人工手動(dòng)的檢測器具,檢測的是曲軸與平衡軸兩個(gè)齒輪間的嚙合間隙。而檢測這個(gè)嚙合間隙采用的是:對定量重錘加在設(shè)定長度杠桿上所產(chǎn)生的位移進(jìn)行測量獲得的。在繁忙緊張的裝配線上,常常是重錘尚在擺動(dòng)即進(jìn)行測量,加之儀表與操作者的視覺誤差,給測量的結(jié)果又增添了額外的誤差。此項(xiàng)測量如若采用自動(dòng)方式(即采用測量機(jī))將會(huì)大大提高其測量的準(zhǔn)確性,但由于測量機(jī)的價(jià)格太高而未能采用。
氣門墊片的選擇測量是分別對氣門的高度HQ(缸蓋上的五個(gè)凸輪軸孔底邊與所對應(yīng)的氣門桿頂點(diǎn)的距離)與凸輪軸高度HT(凸輪軸上的五個(gè)主軸頸與所對應(yīng)基圓的距離)測量后,輸入到工控機(jī)中,再分別把五個(gè)HQ與所對的HT的測量值代入儲(chǔ)存在工控機(jī)中的選片公式中進(jìn)行計(jì)算,從而得到各自的墊片號。該測量機(jī)主要的問題是測量原理誤差較大,經(jīng)計(jì)算其最大原理誤差為0.022 5mm(墊片的級差是0.02mm),而此誤差波動(dòng)值的大小與工件的加工工藝穩(wěn)定性有關(guān),若工件的加工工藝穩(wěn)定,其誤差即可做為一個(gè)系統(tǒng)誤差來修正。
其他方面的在線檢測裝置
?。?)氣密檢漏儀 主要用于:缸體與缸蓋的油道、水道,氣門、曲軸油封、油底殼、燃油管等,以及發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)的檢漏。其中有專機(jī)系統(tǒng)的,有配有電子檢測系統(tǒng)與工控機(jī)組裝的,也有的是由氣動(dòng)系統(tǒng)和專用壓力表(帶有氣電轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié))組裝而成的。其中前兩種測量精度高,調(diào)整方便,運(yùn)行穩(wěn)定,且便于質(zhì)量的控制與統(tǒng)計(jì)分析。后者在測量精度方面相對低一些,但結(jié)構(gòu)簡單,價(jià)格便宜。在運(yùn)行中,專用壓力表中的氣囊會(huì)發(fā)生損壞或老化,由于廠家不提供氣囊備件,則必須更換整塊壓力表,從而造成了維修費(fèi)用的增大。
(2)回轉(zhuǎn)力矩測量機(jī) 主要是在裝配過程中對曲軸回轉(zhuǎn)力矩的檢測,且配有工控機(jī)。廠家為其配置的力矩傳感器檢測信號輸出采用的是集流環(huán)形式的,運(yùn)行中時(shí)常發(fā)生力矩信號不穩(wěn)定的問題,后來我們更換為信號的輸出為感應(yīng)式傳感器,問題得到了有效解決。
?。?)自動(dòng)擰緊機(jī) 主要是應(yīng)用在重要的裝配部位,如曲軸的主軸承蓋、曲軸的后油封、皮帶輪、飛輪、連桿瓦蓋、凸輪軸主軸承蓋、油底殼、上罩蓋、缸蓋等螺栓的擰緊。其擰緊方式主要應(yīng)用的是扭矩法與扭矩-轉(zhuǎn)角法,這也是當(dāng)前在螺栓擰緊中應(yīng)用較為廣泛的兩種擰緊方式。在運(yùn)行中時(shí)而出現(xiàn)的擰緊失敗(扭矩超差或低,轉(zhuǎn)角低),絕大多數(shù)都是因工件、螺栓或擰緊工藝問題造成的,故不要在出現(xiàn)這類問題時(shí),先去查找擰緊機(jī)而耽誤了生產(chǎn)。
?。?)電子秤 主要是應(yīng)用于連桿大小頭的稱重,配有工控機(jī)與標(biāo)記打號機(jī)。測量結(jié)束后,可在CRT顯示器上顯示出連桿的重量值(總重量、大頭重量、小頭重量)與級別號,并發(fā)出指令給標(biāo)記打號機(jī),在被測的連桿上打出相應(yīng)的號碼標(biāo)記。開始運(yùn)行時(shí)發(fā)現(xiàn),在氣溫較高時(shí)測量極不穩(wěn)定。經(jīng)查發(fā)現(xiàn)是由于風(fēng)扇所致(因氣溫較高時(shí)要開風(fēng)扇),連桿大頭的公差僅為±1.5g,這個(gè)風(fēng)扇距電子秤雖然不近,但這一陣陣吹過來的風(fēng)在電子秤上還是有反映的。
(審核編輯: 智匯胡妮)