[发明专利]基于混流生产模式的船用柴油机缸盖自动加工系统及工艺

说明书

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，特别涉及一种基于混流生产模式的船用柴油机缸盖自动加工系统及工艺。

技术背景

缸盖是柴油机关键零件之一，材料为铸铁件，是一个由平面、孔系和形状复杂的流道组成的复杂箱体类零件，包含进排气道、进排气阀座孔、气阀导管孔、喷油器孔、起动阀、安全阀孔、冷却水腔等结构要素以及各种法兰连接面、螺纹、工艺堵头等，受气缸缸径及缸盖间距等因素限制，导致其结构及工艺要素在空间上高度集中，加工精度要求高。

船用柴油机缸盖通常采用传统的粗精加工分开，先粗后精，先面后孔的工艺流程来加工，刀具按照主要孔系及关重要素选用进口刀具，一般要素选用国产刀具的原则进行，夹具为专用夹具，设备选用通用设备，一般工艺流程为：铸坯→划上、下面加工线并检验毛坯→粗车上、下面→去应力退火、探伤检验及喷丸处理→划上、下面加工线→精车下面→划线→钻孔→加工定位孔→铣四周面及加工各面孔→铣上平面及加工上、下面上孔→划线→加工四周各深孔→加工剩余各孔→清理、清洗→装配→水压（气压）试验→零件防锈处理及打标记→终检。

然而在面对需要加工多品种，小批量的混流生产模式，传统工艺显得力不从心。缸盖加工要素众多，分布密集，工艺流程复杂繁长，工艺方案的制定受限于刀具选用和设备因素，加工要素无法做到均衡分配，导致各工序加工时间不等，往往产生瓶颈工序，严重影响整个生产的速度。同时，在加工时生产线中行车、叉车、电瓶车等物流设备来回穿插转运半成品、夹具和刀具等工艺装备，生产现场物料流动量大，随意性大，造成加工辅助时间大大超出预定时间，易致生产周期失控。并且，生产线零件加工采用传统人工为主的模式，加工尺寸离散性较大，缸盖加工质量普遍不高，制约了柴油机整机的生产；信息化建设（MES、MDC、DNC等）虽有应用，但数据采集、分析没有形成系统性，对现场实际生产指导作用不大。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于混流生产模式的船用柴油机缸盖自动加工系统及工艺，旨在解决上述现有技术中存在的缺陷。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

基于混流生产模式的船用柴油机缸盖自动加工系统，包括加工前置区、柔性加工区、加工后置区、DCS模块、控制台；所述DCS模块与加工前置区、柔性加工区、加工后置区电连接，所述DCS模块与控制台信号连接；所述加工前置区、柔性加工区、加工后置区之前通过传送带连接；所述DCS模块与传送带电连接，控制传送带的开启关闭。

加工前置区包括划线平台、立式车床、立式加工中心，完成零件在进入柔性制造区之前的上下面、定位孔及定位面的加工；所述DCS模块与划线平台、立式车床、立式加工中心电连接，控制各部分开启关闭，同时根据操作者在控制台输入的数据，控制各部分按照输入的数据加工。

加工前置区还包括卧式加工中心；所述DCS模块与卧式加工中心电连接，控制卧式加工中心开启关闭，同时根据操作者在控制台输入的数据，控制卧式加工中心按照输入的数据加工。

柔性加工区包括检验平台、卧式加工中心和下料工作台组成，完成零件需要加工的深孔及精密角度空间孔的加工；所述DCS模块与检验平台、卧式加工中心和下料工作台电连接，控制各部分开启关闭，同时根据操作者在控制台输入的数据，控制各部分按照输入的数据加工。

加工后置区由刀具中心、钻床、镗床、清洗机、检验台、装配台、水压机组成，完成对零件部分深孔以及部分空间孔的加工；所述DCS模块与钻床、镗床、清洗机、检验台、装配台、水压机电连接，控制各部分开启关闭，同时根据操作者在控制台输入的数据，控制各部分按照输入的数据加工；所述DCS模块还与刀具中心信号连接，根据加工工件的不同，通知工作人员对钻床、镗床刀具提前进行更换。

基于混流生产模式的船用柴油机缸盖自动加工工艺，包括以下步骤：

（1）在工件铸坯完成后，毛坯工件由传送带传送至加工前置区；

（2）操作者在控制台控制加工前置区各部分开启，同时输入加工数据，毛坯工件进入加工前置区的划线平台进行划线，随后进入立式车床加工，再进入划线平台进行划线，随后进入立式加工中心进行加工，完成零件在进入柔性制造区之前的上下面、定位孔及定位面的加工；

（3）操作者控制传送带开启，加工后的工件进入柔性加工区，完成零件需要加工的深孔及精密角度空间孔的加工；操作者控制柔性加工区开启；工件进入检验平台，操作者将工件数据发送给检验平台，检验平台根据工件数据人工检验工件与夹具装夹后，各定位面间隙检查，用塞尺检查每件检验，以及工作与夹具装夹后，零件加工坐标原点检查，用工件测头每件检验；