現代汽車發動機製造工藝的發展動向
一、缸體與缸蓋柔性生產線的發展動向
1.柔性生產線的發展動向
隨著汽車技術的發展，1968年英國首次（cì）推出了世界上的（de）第一條柔性生產製造係統（tǒng），這種生產技術在隨（suí）後的時間裏（lǐ）不斷創新（xīn），其具體的發展過（guò）程可以分為以下幾個階段。具體來說，第一階段是70年代研發的多（duō）種小批（pī）量的FMS，這種生產技術由於成本高效率低，並沒有被廣（guǎng）泛的應用在實際生產中，而（ér）是僅用（yòng）在（zài）試驗（yàn）和（hé）研發（fā）過程中；第二階段是80年代開發的柔性自動生產（chǎn）線（xiàn）FTL，這種製造係統由傳統（tǒng）的生產加工中心，再結合數控組合機（jī）為主的設備構成，這種製造係統已經可以初步應用在汽車的工業生（shēng）產（chǎn）中，但是還無法（fǎ）完全滿足（zú）汽車工業生產的全部需要（yào）；第三階段是90年代（dài）初期（qī）的生產係統。在（zài）這個時期由於科學技術的的高速發展，數控技（jì）術的生產線發展已經相當成熟，所生產的產品（pǐn）不但質量好價格低，而且生產效率也大大提高。另外，由於（yú）加工中心的發展到後期逐漸出現三坐標生產型高（gāo）速加工中（zhōng）心，而應用這種加工中（zhōng）心作為主體所構成的新型柔性生產自（zì）動線，也就是敏捷柔性自動線，它從根本上提高了生產效率，而且這種生產線既可以重複使用又可以互相組合使（shǐ）用，還能夠進行擴展，因此這（zhè）種生產能夠滿足市場發展（zhǎn）的需要（yào），正（zhèng）因為敏捷柔性生（shēng）產線能夠適應未來的市（shì）場需求和變化，所以它就是未來這方麵加工製造的發展方向。
2.缸體與缸蓋的（de）AFTL結構方案
AFTL最核心的技術是CNC高速加工中心（xīn），最早（zǎo）它是由美國的兩家機床公司通（tōng）過多年合作研發出來的一種新型的高速加工中心，這種技術的出現對於柔性製造技術來說是一項革（gé）命性的突破，同時他開創（chuàng）了柔性製造技術的（de）新天地，而在以後的歲月裏是德（dé）國、美國（guó）、意大利、日本、法國到公司相繼開發出單子CNC高速加工（gōng）中心，而其中單軸CNC高速加工中心的主要特點有：
第一、主軸轉速15000-20000-24000r/min；
第二、給進速（sù）度60-76m/min；
第三、加速度（dù）1-1.5g。
由於缸蓋AFTL是一個由多個工序組成的加工係統，它的加工過程還保留著傳統的加工工藝，而且每（měi）道加工工序都配備多平台平（píng）行的CNC高（gāo）速加工中心，因此可以大量滿足工業生產需求，另（lìng）外由於（yú）這種加（jiā）工係統（tǒng）的產品不僅柔性較好，而且投資效益好，對於投資人十分有利，並且設（shè）備的開動率也（yě）高，這主（zhǔ）要是因為此係統的（de）每（měi）道（dào）工序都是有（yǒu）取得設備共（gòng）同完成，所（suǒ）以當其中的一台機床出現問題（tí）時，也不會對其他的生產線造成影響。
二、凸輪磨削工藝的發展動向
1.凸輪磨削工藝（yì）的發展動向
凸輪磨削工藝（yì）在很長的一段時間裏在機械仿形領域占有重要地位，直到80年代中期，才被高速加工中（zhōng）心CNC無抗魔的屠龍磨削工藝技術所代替。出現這種局麵的原因主要是CNC屠（tú）龍磨削的柔性和加工成型後。產品表麵的精度大大提高（gāo），遠遠優於過去（qù）的機械仿形通（tōng）過磨削工藝，因此我們說CNC凸輪磨削工（gōng）藝就是凸輪磨削工藝的發展方向。
2.凸輪軸的主軸頸係統以及凸輪的集成磨削工藝
在傳統的加工工藝（yì）中，凸輪軸的主軸頸係統以及凸（tū）輪的磨削需要采（cǎi）用三道工序來逐步完成。也就是說，首先需要磨削產品的前端小軸（zhóu）頸和端麵，然後再對（duì）全部的主軸頸進行磨（mó）削工作，最後在對全部凸輪進行磨削。隨著人們研究和應用（yòng）越來越深入，在90年代中期（qī）有人開發了隻需要一道（dào）工序和一台磨（mó）床就可以做好主軸頸（jǐng）係統和凸輪的所有磨削工作，也就是采用CBN砂輪（lún）在高速（sù）旋轉（zhuǎn）的狀態下磨削的新型（xíng）工（gōng）藝。這（zhè）種工藝對凸（tū）輪軸的傳統製造工藝（yì）產生了極大的衝擊和影響，並且隨（suí）著技術的不（bú）斷革新，後來出現（xiàn）了通過磨削代替銑床進行（háng）凸輪軸製造的工藝革新（xīn），充分運用這種新型的工藝就可以有效完成曲軸主軸頸係統和連杆軸頸的全部磨削工序，從而大大提高了生產效率（lǜ）。
三、兩岸分離麵采用漲斷工藝正（zhèng）在取（qǔ）代傳統的切削加工工藝
1.連杆分離而漲斷工藝的特點
連杆分離麵的漲斷工藝就是將連杆的蓋子與（yǔ）連杆本體上斷裂開，然後再將二者（zhě）分開的工藝，與傳統的加工工藝如銑、鋸（jù）、拉、壓等不同，這種技術是在連杆大頭孔的斷裂線位置處（chù）提前（qián）進行設計，加工（gōng）出二條（tiáo）應力集中的槽子，然後再讓一個楔子（zǐ）的（de）壓頭進入連杆的大（dà）頭孔，由於連杆的大頭孔和壓（yā）頭之間（jiān）有一對半圓套筒。這樣的設置（zhì）就可以將壓頭與連杆大頭孔之間建立力的傳導作用，壓頭在移動時就會把力傳到大頭孔上，產生徑向力，這個徑（jìng）向力不但會是槽子上產生裂縫，而且由於徑向力的持續作用會使裂縫（féng）變大，通（tōng）過這種方式就能把連杆蓋（gài）從連杆本體上分離出來。此外（wài），在所有（yǒu）的工藝當中，連杆漲斷工藝是最實用的，這是因為采（cǎi）用這種工藝不會給連杆的分離麵造成損傷，如塑性變形、斷（duàn）裂等。隻有這樣才能顯示出連杆與連杆蓋的（de）裝配優勢。
2.連杆漲斷工（gōng）藝的優點.
1）簡化了連（lián）杆計連杆蓋的設計要求
在進行簡化連（lián）杆以及（jí）連（lián）杆（gǎn）蓋的（de）設計時，必須按照實際的使用要求進行，具體來說，一方麵，為了使連杆設計的更加科學，就必須盡可（kě）能的使連杆和連杆蓋的分離麵保持很好的齧合度，正因如此，在進行連杆分（fèn）離時的加工工藝是漲斷工藝，這大大的促進了連杆與連杆分離麵二者相（xiàng）互結合的質量（liàng），因而他們的分離麵就不需要再次進行相關的（de）機械加工，也就是將分離麵的拉小加工和（hé）磨削加工（gōng）的工（gōng）序省略掉了。另一方麵，因為連杆和連（lián）杆蓋的分離麵是最佳的齧合狀態，當連杆和連（lián）杆蓋裝配在一起時，我們完全不需要再增加額外的精確定位工作。比如螺栓孔的定位，在此種情況下，通常隻需要兩隻螺栓位就可以拉緊，這樣就能省掉一（yī）些加工工序，如針對螺栓孔的精確加工。
2）改善（shàn）了連杆總成（chéng）的（de）大頭孔變形
眾所周知，作為汽車發動機的（de）重要傳動機構，連杆的的加工技（jì）術對於汽車（chē）發動機性能有重要影響，就欄（lán）杆與連杆蓋（gài）的分離技術來說，為了能保證（zhèng）他們二者之間的分離麵足夠的光滑，連（lián）杆和連杆蓋分離後必須采用專（zhuān）業的磨削加（jiā）工設備磨（mó）削加（jiā）工（gōng）一次，此外，螺（luó）栓和連杆與連杆蓋的分離麵和兩個螺栓孔二者無論是垂直度，還是孔的中心（xīn）距（jù）都有要求。而在（zài）實際的生產加（jiā）工過程中，分離麵總會出現或者大或者小的誤差，微小的誤差也會給連杆（gǎn）與連杆蓋的裝配完畢後帶來殘餘的應力並（bìng）且留在了連杆中，此時殘（cán）餘應力要釋放出來，就會產生連杆（gǎn）大頭孔（kǒng）變（biàn）形（xíng）現象，當連杆蓋與連杆（gǎn）再次裝到發動機（jī）的曲軸上時，嚴（yán）重的變形就（jiù）要發生裝（zhuāng）不上去的質量問題。連杆大（dà）頭采（cǎi）用漲斷工藝時後（hòu），它們分離（lí）而是最完全的齧合。
四、結（jié）語
總而言（yán）之（zhī），縱（zòng）觀汽車製造業的曆史發展已有百餘年，隨（suí）著汽車發動（dòng）機製造技術和水（shuǐ）平的不斷（duàn）提升，發動機的加工工藝（yì）也在不斷的推陳出新，無論是發動（dòng）機的（de）五大加（jiā）工工藝，還是缸體與（yǔ）缸蓋正在發展捷柔（róu）性生產線取代傳統柔性生產線的發展路徑，都在朝著精益求精加工方向發展，而也是連杆製造工藝（yì）的一次革命，是連杆製造（zào）工藝的發展方（fāng）向。現在國外連杆（gǎn）分離麵的漲斷工藝（yì）正在迅速且大（dà）量（liàng）地進人連杆生產領域。
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