發動機盲孔除切屑機管理的論文
發動機盲孔除切屑機管理的論文
1現狀
發動機的缸體和缸蓋上的盲孔多而且深,加工後的切屑沉積在孔的底部,經常是和油汙一起粘附在螺紋槽內,切屑清理工作非常困難。一般採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,既不安全又不衛生,更重要的是切屑清除不乾淨,造成發動機整機清潔度差,危害性特別大,直接影響產品效能。例如缸體主軸承螺紋孔(盲孔)內殘餘的切屑會使主軸承螺栓力矩存在假力矩現象,發動機運轉一段時間後產生螺栓鬆動,切屑易進入主軸瓦背面,造成主軸承瓦擠瓦、燒瓦,甚至使曲軸斷裂,以及發動機振動大等不良現象的產生。再如缸體頂平面上用於與缸蓋聯接的螺紋孔記憶體在殘餘切屑時,缸蓋螺栓也會存在假力矩現象,當發動機運轉一段時間後,就會導致各缸之間相互竄氣,燒蝕缸墊,嚴重地影響發動機的工作效能。
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行分析,缸體主軸承螺紋孔是用來將主軸承瓦蓋和缸體聯接固定在一起,共計有14個,對稱分佈在缸體的龍門底面上(圖1),螺紋孔為M14,孔深43.8mm。
主軸承螺紋孔的加工過程為鑽螺紋底孔—攻螺紋—銑瓦蓋結合面(俗稱龍門面)—水壓試驗(檢測水套滲漏情況)—清洗缸體—吹淨螺紋孔和瓦蓋結合面—裝配主軸承瓦蓋。螺紋孔攻絲後,切屑與冷卻液和潤滑油一起粘結、吸附在螺紋孔內,在隨後精銑瓦蓋結合面時,灼熱的切屑也掉進了螺紋孔,燒結在孔內。統計結果顯示,每個孔內的油泥切屑重達100g左右,用壓縮空氣吹除,必然切屑四處飛揚,油、水遍地,危險性大,作業環境又差。
為減少上述危害,在水壓試驗後,用清洗機的高壓水先對缸體外表面、內腔和螺紋孔清洗,使螺紋孔內的油泥切屑儘量減少,但每個孔內切屑仍有25g左右,再用壓縮空氣吹除,經磁力吸棒檢查,孔內仍有大部分切屑未能清除乾淨,滿足不了產品要求。
這種吹風工藝還存在其它缺點:吹出的切屑飛入或掉進了其它孔內,破壞了其它孔系的清潔度;切屑四處飛濺,不但對操作者及周圍人機易造成安全事故;而且切屑難以收集,造成周圍衛生差;在透過水壓試驗工序和清洗工序時,螺紋孔內的切屑、油泥,很容易使水壓試驗液、清洗液和漂洗液過早地汙染,從而必須更換試驗液、清洗液和漂洗液,加大了生產成本;另外,壓縮空氣發出的尖嘯聲特別大;工人要一次手動清除14個孔和瓦蓋結合面的切屑,生產效率低下,且工作環境差、勞動強度大;漏吹的現象也時有發生。
3新型盲孔切屑清除機的研製
針對上述問題,我們借鑑了國外成功的製造技術,利用文丘裡原理,設計製造了一種專用高效的裝置,一次將14個螺栓孔內的切屑全部清除乾淨(圖2)。
當工件定位(必要時還可加裝夾緊機構)後,提升氣缸1將小泵體整合板5提高到工作位置,壓力較低的壓縮空氣(441kPa左右)進行過濾後,經過增壓裝置將壓力加大到834kPa左右,經二路氣管分流到14個小泵體,每個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,吹起沉積在底部或吸附在孔壁的殘屑;另一路氣體通向對準在螺紋孔口處的吸管內,使其產生真空抽吸作用(圖3),將螺紋孔內的切屑全部徹底地吸到集屑箱裡。另外,在電氣方面採用了PC可程式設計控制,它可以對每個孔的吹吸次序、吹吸時間任意調整,以便取得最佳效果。
4應用效果分析
技術效果
工藝性好在水壓工序前,螺紋孔內的雜物經過氣力盲孔除切屑機抽吸後,幾乎沒有切屑存在;少量油泥,再經清洗、高溫烘乾後,螺紋孔內不但沒有雜物,而且有效地防止了螺紋孔因有水分生鏽的現象(原吹風工藝中壓縮空氣的水分含量極大);
生產效率高採用新技術後,工人只需將缸體推到位後,按一下按鈕即完成了14個孔內切屑的清除工作,且生產效率高,清除效果理想。
經濟效果
降低生產成本由於螺紋孔內的雜物經過氣力盲孔除切屑機清除後,螺紋孔內的少量殘餘油泥切屑,在透過水壓試驗工序和清洗工序時,對水壓試驗液、清洗液和漂洗液的汙染程度小,可以延長更換週期。以前每半個月需換一次,現在一個月換一次;
減少了廢品經半年的試生產,從發動機裝配線上反饋的資訊看到,沒有一臺因螺紋孔有切屑而存在假力矩的現象,返修率由3%左右下降為零。
環保效果
環境好吸出的切屑收集在床身下的抽屜中,不影響周圍衛生;工作時壓縮空氣吹吸的噪聲很小。
安全性好取消吹切屑工藝後,消除了切屑四處飛濺現象,杜絕了不安全因素。