發(fā)動(dòng)機(jī)盲孔除切屑機(jī)管理的論文
1現(xiàn)狀
發(fā)動(dòng)機(jī)的缸體和缸蓋上的盲孔多而且深，加工后的切屑沉積在孔的底部，經(jīng)常是和油污一起粘附在螺紋槽內(nèi)，切屑清理工作非常困難。一般采用壓縮空氣吹除或者高壓水沖洗，這些方法使得切屑四處紛飛，既不安全又不衛(wèi)生，更重要的是切屑清除不干凈，造成發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)清潔度差，危害性特別大，直接影響產(chǎn)品性能。例如缸體主軸承螺紋孔(盲孔)內(nèi)殘余的切屑會(huì)使主軸承螺栓力矩存在假力矩現(xiàn)象，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后產(chǎn)生螺栓松動(dòng)，切屑易進(jìn)入主軸瓦背面，造成主軸承瓦擠瓦、燒瓦，甚至使曲軸斷裂，以及發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)大等不良現(xiàn)象的產(chǎn)生。再如缸體頂平面上用于與缸蓋聯(lián)接的螺紋孔內(nèi)存在殘余切屑時(shí)，缸蓋螺栓也會(huì)存在假力矩現(xiàn)象，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后，就會(huì)導(dǎo)致各缸之間相互竄氣，燒蝕缸墊，嚴(yán)重地影響發(fā)動(dòng)機(jī)的工作性能。
2原工藝方案分析
我們以缸體主軸承螺紋孔的'加工工藝方案為例進(jìn)行分析，缸體主軸承螺紋孔是用來(lái)將主軸承瓦蓋和缸體聯(lián)接固定在一起，共計(jì)有14個(gè)，對(duì)稱分布在缸體的龍門(mén)底面上(圖1)，螺紋孔為M14，孔深43.8mm。
主軸承螺紋孔的加工過(guò)程為鉆螺紋底孔—攻螺紋—銑瓦蓋結(jié)合面(俗稱龍門(mén)面)—水壓試驗(yàn)(檢測(cè)水套滲漏情況)—清洗缸體—吹凈螺紋孔和瓦蓋結(jié)合面—裝配主軸承瓦蓋。螺紋孔攻絲后，切屑與冷卻液和潤(rùn)滑油一起粘結(jié)、吸附在螺紋孔內(nèi)，在隨后精銑瓦蓋結(jié)合面時(shí)，灼熱的切屑也掉進(jìn)了螺紋孔，燒結(jié)在孔內(nèi)。統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，每個(gè)孔內(nèi)的油泥切屑重達(dá)100g左右，用壓縮空氣吹除，必然切屑四處飛揚(yáng)，油、水遍地，危險(xiǎn)性大，作業(yè)環(huán)境又差。
為減少上述危害，在水壓試驗(yàn)后，用清洗機(jī)的高壓水先對(duì)缸體外表面、內(nèi)腔和螺紋孔清洗，使螺紋孔內(nèi)的油泥切屑盡量減少，但每個(gè)孔內(nèi)切屑仍有25g左右，再用壓縮空氣吹除，經(jīng)磁力吸棒檢查，孔內(nèi)仍有大部分切屑未能清除干凈，滿足不了產(chǎn)品要求。
這種吹風(fēng)工藝還存在其它缺點(diǎn)：吹出的切屑飛入或掉進(jìn)了其它孔內(nèi)，破壞了其它孔系的清潔度；切屑四處飛濺，不但對(duì)操作者及周圍人機(jī)易造成安全事故；而且切屑難以收集，造成周圍衛(wèi)生差；在通過(guò)水壓試驗(yàn)工序和清洗工序時(shí)，螺紋孔內(nèi)的切屑、油泥，很容易使水壓試驗(yàn)液、清洗液和漂洗液過(guò)早地污染，從而必須更換試驗(yàn)液、清洗液和漂洗液，加大了生產(chǎn)成本；另外，壓縮空氣發(fā)出的尖嘯聲特別大；工人要一次手動(dòng)清除14個(gè)孔和瓦蓋結(jié)合面的切屑，生產(chǎn)效率低下，且工作環(huán)境差、勞動(dòng)強(qiáng)度大；漏吹的現(xiàn)象也時(shí)有發(fā)生。
3新型盲孔切屑清除機(jī)的研制
針對(duì)上述問(wèn)題，我們借鑒了國(guó)外成功的制造技術(shù)，利用文丘里原理，設(shè)計(jì)制造了一種專用高效的裝置，一次將14個(gè)螺栓孔內(nèi)的切屑全部清除干凈(圖2)。
當(dāng)工件定位(必要時(shí)還可加裝夾緊機(jī)構(gòu))后，提升氣缸1將小泵體集成板5提高到工作位置，壓力較低的壓縮空氣(441kPa左右)進(jìn)行過(guò)濾后，經(jīng)過(guò)增壓裝置將壓力加大到834kPa左右，經(jīng)二路氣管分流到14個(gè)小泵體，每個(gè)小泵體中的氣流亦分作兩路，其中一路氣體通向深入螺紋孔底部的吹管內(nèi)，吹起沉積在底部或吸附在孔壁的殘屑；另一路氣體通向?qū)?zhǔn)在螺紋孔口處的吸管內(nèi)，使其產(chǎn)生真空抽吸作用(圖3)，將螺紋孔內(nèi)的切屑全部徹底地吸到集屑箱里。另外，在電氣方面采用了PC可編程控制，它可以對(duì)每個(gè)孔的吹吸次序、吹吸時(shí)間任意調(diào)整，以便取得最佳效果。
4應(yīng)用效果分析
技術(shù)效果
工藝性好在水壓工序前，螺紋孔內(nèi)的雜物經(jīng)過(guò)氣力盲孔除切屑機(jī)抽吸后，幾乎沒(méi)有切屑存在；少量油泥，再經(jīng)清洗、高溫烘干后，螺紋孔內(nèi)不但沒(méi)有雜物，而且有效地防止了螺紋孔因有水分生銹的現(xiàn)象(原吹風(fēng)工藝中壓縮空氣的水分含量極大)；
生產(chǎn)效率高采用新技術(shù)后，工人只需將缸體推到位后，按一下按鈕即完成了14個(gè)孔內(nèi)切屑的清除工作，且生產(chǎn)效率高，清除效果理想。
經(jīng)濟(jì)效果
降低生產(chǎn)成本由于螺紋孔內(nèi)的雜物經(jīng)過(guò)氣力盲孔除切屑機(jī)清除后，螺紋孔內(nèi)的少量殘余油泥切屑，在通過(guò)水壓試驗(yàn)工序和清洗工序時(shí)，對(duì)水壓試驗(yàn)液、清洗液和漂洗液的污染程度小，可以延長(zhǎng)更換周期。以前每半個(gè)月需換一次，現(xiàn)在一個(gè)月?lián)Q一次；
減少了廢品經(jīng)半年的試生產(chǎn)，從發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線上反饋的信息看到，沒(méi)有一臺(tái)因螺紋孔有切屑而存在假力矩的現(xiàn)象，返修率由3%左右下降為零。
環(huán)保效果
環(huán)境好吸出的切屑收集在床身下的抽屜中，不影響周圍衛(wèi)生；工作時(shí)壓縮空氣吹吸的噪聲很小。
安全性好取消吹切屑工藝后，消除了切屑四處飛濺現(xiàn)象，杜絕了不安全因素。
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