發(fā)動(dòng)機(jī)缸體防錯(cuò)技術(shù)

發(fā)動(dòng)機(jī)缸體生產(chǎn)防錯(cuò)技術(shù)防錯(cuò)是一個(gè)預(yù)見性程序，用來預(yù)防和檢測(cè)會(huì)對(duì)消費(fèi)者造成負(fù)面影響并導(dǎo)致浪費(fèi)的各種缺陷。防錯(cuò)分為設(shè)計(jì)防錯(cuò)和過程防錯(cuò)兩大類，是制造質(zhì)量的一個(gè)重要保證。防錯(cuò)的目的是為了預(yù)防缺陷的發(fā)生，以及在缺陷發(fā)生時(shí)對(duì)其診斷和處置以防止缺陷件繼續(xù)流到下道工序。為此，發(fā)動(dòng)機(jī)缸體生產(chǎn)線在規(guī)劃設(shè)計(jì)中就引入了防錯(cuò)的概念，并設(shè)置了多項(xiàng)防錯(cuò)裝置。隨著生產(chǎn)的進(jìn)行和對(duì)更多缺陷的深入認(rèn)識(shí)，一些新的防錯(cuò)裝置被發(fā)明和使用。在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體生產(chǎn)線規(guī)劃設(shè)計(jì)中，對(duì)于零件的加工方向、零件型號(hào)判斷、夾具能否夾緊零件、加工尺寸在線監(jiān)控、斷刀監(jiān)控、刀具的識(shí)別、刀具壽命跟蹤和刀具參數(shù)防錯(cuò)等都設(shè)計(jì)有防錯(cuò)裝置。隨著生產(chǎn)的進(jìn)行和對(duì)更多缺陷的深入認(rèn)識(shí)，一些新的防錯(cuò)裝置被發(fā)明和使用，如何防止零件漏工序加工、防止尺寸加工過大或過小對(duì)下一工序的影響、防止零件返修未確認(rèn)被放行等，生產(chǎn)線運(yùn)行團(tuán)隊(duì)逐一對(duì)這些缺陷設(shè)置了防錯(cuò)裝置。以下將對(duì)這些防錯(cuò)裝置的原理和使用方法進(jìn)行介紹。零件夾緊定位防錯(cuò)導(dǎo)向防錯(cuò)在機(jī)床設(shè)計(jì)的時(shí)候，機(jī)床根據(jù)零件的外形特征，制作對(duì)應(yīng)的導(dǎo)向條和擋塊，從機(jī)械結(jié)構(gòu)上進(jìn)行防錯(cuò)，零件放反則推不進(jìn)機(jī)床，實(shí)現(xiàn)機(jī)械上的硬防錯(cuò)。如果由于加工特性的要求，機(jī)床無法實(shí)現(xiàn)機(jī)械硬防錯(cuò)，也同樣可以根據(jù)零件的外形特征，增加接近傳感器來判斷零件方向是否正確。在缸體主軸承蓋裝反防錯(cuò)中，如果軸承蓋裝反加工，必定會(huì)造成零件報(bào)廢。通過在滾道上加裝防錯(cuò)裝置，使裝反軸承蓋的缸體在滾道上無法前進(jìn)，卡在滾道上。在防錯(cuò)裝置處通過設(shè)置提醒警示標(biāo)語，如發(fā)現(xiàn)工件卡在特定的滾道處，則必須檢查工件的軸承蓋是否裝反，使裝反軸承蓋的工件在曲軸孔加工前被防錯(cuò)識(shí)別，避免零件報(bào)廢。應(yīng)用原理為：利用軸承蓋的頂端在結(jié)構(gòu)上左右不一致，一邊有突出部位，當(dāng)工件的軸承蓋沒有裝反時(shí)，防錯(cuò)干涉螺釘不會(huì)干涉軸承蓋；當(dāng)工件的軸承蓋裝反時(shí)，防錯(cuò)干涉螺釘會(huì)卡住軸承蓋的突出部分，使工件不能在滾道上前進(jìn)。氣檢防錯(cuò)零件的每個(gè)定位點(diǎn)，在機(jī)床對(duì)應(yīng)的每個(gè)定位面上都有一個(gè)氣孔，與機(jī)床的定壓氣路相連。氣路上安裝壓力傳感器，機(jī)床則通過氣路的壓力變化來判斷零件是否定位準(zhǔn)確，當(dāng)零件夾不正時(shí)，零件上的定位面將與機(jī)床的定位面偏離，兩定位面將脫離或傾斜，這時(shí)氣孔將不能被封住而導(dǎo)致漏氣，氣路里的氣壓將會(huì)降低，機(jī)床報(bào)警定位錯(cuò)誤，從而避免零件超差。斷刀監(jiān)測(cè)刀具最長(zhǎng)的刀尖位于刀具中心線的刀具，都可以進(jìn)行斷刀監(jiān)控檢測(cè)。刀具每使用一次，換刀回到刀庫之后，立即對(duì)其進(jìn)行斷刀檢測(cè)。當(dāng)檢測(cè)到刀具斷時(shí)，機(jī)床立即報(bào)警停機(jī)。其原理為：刀具的長(zhǎng)度尺寸等信息在換刀時(shí)通過刀具芯片已被讀入機(jī)床系統(tǒng)，當(dāng)?shù)毒呒庸ね暌粋€(gè)工件（即使用一次）回到刀庫時(shí)，刀庫的U軸斷刀檢測(cè)裝置快速地測(cè)量刀具的最高點(diǎn)刀尖，當(dāng)檢測(cè)頭碰到刀具的刀尖時(shí)，檢測(cè)頭停止，記錄下停止的U軸位置，再通過刀長(zhǎng)零基準(zhǔn)點(diǎn)到U軸停止位置的距離（也就是實(shí)測(cè)的刀長(zhǎng)）與刀具的長(zhǎng)度尺寸信息進(jìn)行比較。當(dāng)實(shí)測(cè)值比刀具的長(zhǎng)度尺寸信息小于1mm時(shí)，系統(tǒng)即認(rèn)為刀具已經(jīng)折斷，并報(bào)警停機(jī)。刀具識(shí)別在程序上對(duì)每把刀設(shè)定一個(gè)理論上的安全長(zhǎng)度尺寸，當(dāng)?shù)毒叩膶?shí)際長(zhǎng)度和安全長(zhǎng)度正負(fù)相差在1mm以上時(shí)，程序運(yùn)行到該刀時(shí)，會(huì)停機(jī)報(bào)警。避免過長(zhǎng)或者過短的刀具對(duì)工件進(jìn)行加工，一方面刀具過長(zhǎng)會(huì)引起刀具振動(dòng)，影響加工尺寸精度，另一方面刀具過短會(huì)因?yàn)榈毒哐a(bǔ)正使主軸過度靠近夾具，有夾具干涉撞主軸的隱患。其原理為：每把刀具運(yùn)行前，會(huì)調(diào)用該刀刀長(zhǎng)信息，刀長(zhǎng)信息會(huì)賦值到系統(tǒng)變量#2201/#2202和#2001/#2002里，刀具的安全尺寸設(shè)定在程序里，通過比較#2201/#2202和#2001/#2002的值（刀具實(shí)長(zhǎng)值）與該刀安全長(zhǎng)度尺寸的差異進(jìn)行條件判斷。當(dāng)差異在1mm以上時(shí)，機(jī)床停機(jī)報(bào)警刀具超出安全尺寸；當(dāng)差異小于1mm時(shí)，機(jī)床可以繼續(xù)運(yùn)行加工程序。零件加工尺寸防錯(cuò)在線測(cè)量對(duì)于加工的重要尺寸，機(jī)床自帶測(cè)量系統(tǒng)，分為機(jī)械測(cè)量和氣動(dòng)測(cè)量?jī)煞N。機(jī)械測(cè)量使用紅寶石側(cè)頭進(jìn)行測(cè)量，主要用于測(cè)量加工面的距離以及加工孔的直徑。氣動(dòng)測(cè)量使用氣動(dòng)檢具進(jìn)行測(cè)量，只用于測(cè)量加工孔的直徑。而測(cè)量系統(tǒng)都會(huì)自帶補(bǔ)償功能，對(duì)零件進(jìn)行實(shí)時(shí)補(bǔ)償，使得零件尺寸始終都往中差靠攏。在精加工缸孔的實(shí)例中，通過Marposs測(cè)量?jī)x對(duì)工件缸孔直徑的100%測(cè)量，可以在線監(jiān)控缸孔直徑，避免缸孔孔徑過大的工件流到下一工序；珩磨機(jī)因?yàn)闊o加工余量而浪費(fèi)加工檢測(cè)時(shí)間；也可以避免缸孔孔徑過小的工件流到下一工序，導(dǎo)致珩磨機(jī)因?yàn)榧庸び嗔窟^大而引起卡刀和撞刀。其原理為：切削加工完成后，通過Marposs測(cè)量?jī)x的缸孔氣動(dòng)檢測(cè)裝置對(duì)加工的缸孔直徑進(jìn)行測(cè)量。只有當(dāng)工件在型號(hào)要求的合格尺寸公差范圍內(nèi)，工件一次性加工退出；當(dāng)工件在型號(hào)要求的合格尺寸公差范圍之外時(shí)，機(jī)床報(bào)警停機(jī)，員工必須手動(dòng)移出工件進(jìn)行人工確認(rèn)后再?zèng)Q定是否手動(dòng)放行。無論測(cè)量合格與否，實(shí)際值都會(huì)顯視在檢測(cè)裝置上。線旁測(cè)量在實(shí)際生產(chǎn)中，線旁各種形狀和位置度檢具測(cè)量則會(huì)根據(jù)抽檢頻次抽檢，避免大批量報(bào)廢發(fā)生。零件漏工序加工防錯(cuò)機(jī)床程序控制機(jī)床程序控制有兩種，一種是機(jī)床有記憶功能，通過宏變量實(shí)現(xiàn)，在編制程序時(shí)加入自動(dòng)賦值。如果機(jī)床加工中因故障停止加工，此時(shí)，刀具編號(hào)已經(jīng)被機(jī)床記錄，解決故障后重新加工，機(jī)床則會(huì)接著這把刀的程序繼續(xù)加工，避免漏掉某把刀加工。另一種是機(jī)床自帶的測(cè)量系統(tǒng)，利用零件的尺寸判斷前工序是否已經(jīng)加工，如果沒有加工，機(jī)床就報(bào)警（比如缸體缸孔精加工和珩磨工位）。精加工曲軸孔工位漏加工防錯(cuò)實(shí)例中，缸體OP180精加工曲軸孔，若OP180漏加工的零件走到OP200的珩磨機(jī)，必定引起珩磨機(jī)珩磨曲軸孔時(shí)撞刀。通過在OP190測(cè)量曲軸孔直徑來判斷OP180是否漏加工，當(dāng)OP180漏加工到OP190時(shí)，OP190檢測(cè)的曲軸孔直徑必定遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于OP180的曲軸孔加工尺寸，OP190報(bào)警停機(jī)，報(bào)警內(nèi)容為OP180曲軸孔沒有加工，提示操作者進(jìn)行確認(rèn)。其原理為：OP180加工的曲軸孔直徑為（52.975±0.010）mm，OP190測(cè)量的曲軸孔直徑數(shù)值賦值到變量#159中（見圖3），程序通過比較變量#159的值和OP180加工的曲軸孔直徑（52.975mm）之差。當(dāng)#159值比52.975mm小0.100mm以上時(shí),機(jī)床即停機(jī)報(bào)警，提示OP180曲軸孔沒有加工，操作者必須手動(dòng)移出工件進(jìn)行確認(rèn)。人工目視檢查根據(jù)每臺(tái)機(jī)床加工的顯著特征或最后加工位置，制作圖片放置在每臺(tái)機(jī)床上，讓員工根據(jù)圖片檢查零件是否已加工。自制防錯(cuò)工具利用零件加工的孔或者面的距離，針對(duì)頻繁出現(xiàn)漏加工的工位或者目視檢查不到的，制作一些特殊的工具，對(duì)加工出來的每一個(gè)零件進(jìn)行檢查，避免漏加工。在缸體OP40漏加工防錯(cuò)實(shí)例中，OP40加工缸體曲軸腔側(cè)壁，工件在滾道上因?yàn)槲恢玫脑蚰恳暀z查不方便進(jìn)行,經(jīng)常出現(xiàn)漏加工卻沒有目視檢查到的情況。經(jīng)過改進(jìn)，在OP40后通過放置防錯(cuò)檢查工具，代替目檢。其原理為：若OP40缸體曲軸腔側(cè)壁沒有加工，側(cè)壁的距離為52mm；若側(cè)壁已加工，距離為56mm。通過放置一個(gè)直徑尺寸介于56mm和52mm之間的硬膠圓筒。若OP40漏加工，該圓筒不能放到底（見圖4）；若OP40已加工，圓筒能放到底。零件類型防錯(cuò)零件二維碼防錯(cuò)每種類型的零件，打上不同種類的二維碼，通過二維碼掃碼系統(tǒng)辨識(shí)，不是當(dāng)前生產(chǎn)的零件類型發(fā)出報(bào)警。此外，在不同類型的零件上，在二維碼打碼時(shí)，根據(jù)不同類型的零件，打上明顯的不同圖形，讓人一目了然，進(jìn)行人工辨識(shí)，實(shí)現(xiàn)二次雙重防錯(cuò)。機(jī)床測(cè)量判斷根據(jù)不同型號(hào)不同尺寸的特性，不同類型的零件在機(jī)床加工前，機(jī)床對(duì)零件進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)測(cè)量的尺寸判斷零件的類型，從而實(shí)現(xiàn)選擇相應(yīng)類型的加工程序進(jìn)行加工，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)判斷是否為目前所生產(chǎn)的類型。其他QC&A+追溯系統(tǒng)鎖定可疑物料返修和確認(rèn)，避免不合格的零件逃逸；最終試漏機(jī)的壓裝悶蓋抖料振動(dòng)防止壓反悶蓋，真空吸附也可防止壓反悶蓋；主軸承蓋擰緊機(jī)擰力異常剔料防錯(cuò)等。加工實(shí)例：OP190通過缸孔直徑區(qū)分B12和B10,進(jìn)而自動(dòng)選擇相應(yīng)型號(hào)的刀具進(jìn)行加工。其原理為:通過Marposs測(cè)量?jī)x測(cè)量缸孔直徑，B10的直徑為(67.5±0.1)mm，B12的直徑為(68.7±0.1)mm，當(dāng)Marposs測(cè)量?jī)x測(cè)量的直徑值為(68.7±0.1)mm時(shí)，系統(tǒng)變量#1134賦值為1；當(dāng)Marposs測(cè)量的直徑值為(67.5±0.1)mm時(shí)，系統(tǒng)變量#1134賦值為2。程序中再通過條件選擇，判斷#1134的值是1還是2，自動(dòng)選擇對(duì)應(yīng)的B10或者B12刀具進(jìn)行加工。當(dāng)前工序零件缸孔直徑出現(xiàn)變異，Marposs測(cè)量?jī)x測(cè)量的直徑值既不為(68.7±0.1)mm也不為(67.5±0.1)mm時(shí)系統(tǒng)報(bào)警，類型識(shí)別錯(cuò)誤；停止后