用高柔性组合机床替代生产线

北京亚新科天纬油泵油嘴股份有限公司(简称亚新科天纬)是北京汽车工业控股有限责任公司与美国亚新科工业技术公司共同设立的，是美国亚新科工业技术公司中国汽车零部件集团成员之一和中国大型燃油喷射系统制造厂商之一。其生产的汽车零部件高精密产品，全部采用国际标准制造，主要包括燃油喷射泵系列和燃油喷射器系列产品，已广泛应用于汽车、工程机械、农用机械以及80～350HP（1HP=735W）的柴油机，现为东风康明斯、一汽解放、玉柴、中国重汽以及福田等50多家柴油机厂配套，并在全国基本形成配件储备供应系统。

柴油喷射系统是柴油机的心脏，无论是低速、中速还是高速柴油机，都是利用高压将适量燃油经过喷油嘴，再以适当角度喷入燃烧室，以提高柴油机的热效率并降低废气排放。喷射供油的最大优点就是燃油供给的控制十分精确，让引擎在任何状态下都能有正确的空燃比，不仅让引擎保持运转顺畅，其废气也能合乎环保法规的规范。目前，亚新科天纬拥有国际先进水平的加工设备219台，能够研发、生产符合欧洲O-Ⅲ号排放标准的柴油机燃油喷射系统，亚新科天纬也是国内开发环保型、大马力、低排放产品最早的制造厂商。

质量与效率并重

柴油喷射系统的好坏直接影响柴油机的品质，而作为柴油喷射系统的重中之重莫过于喷油嘴偶件，它的工作好坏将严重影响柴油发动机的性能。亚新科天纬油嘴喷油器分厂厂长姜卫忠先生介绍说，作为最紧密的燃油喷射系统的一部分，喷油嘴的加工质量直接关系到汽车的排放量。目前，全国喷油嘴的总产量是每年2000万支左右，而亚新科天纬每年喷油嘴的产量是500～600万支，国内占有率可达30%～40%。

“可以说，喷油嘴在整个机械行业中，对加工技术、加工工艺的要求都是最高的、加工难度最大的，是机加工中最精密的部件之一。”姜厂长在表述喷油嘴的重要性时说，以P系列喷油嘴偶件为例，它的加工指标大致如下：大外圆直径14mm，P14标准压力室，喷孔孔径尺寸是0.2～0.5mm，喷雾锥角≤170，喷油器最高开启压力300bar（1bar=105Pa）。

对于喷油嘴，亚新科天纬油嘴喷油器分厂始终从两方面入手，即产品质量和加工效率。在所有加工工艺中对中孔面的加工质量和效率的要求非常高，姜厂长多年来也一直在探索高效的加工工艺，他说：“喷油嘴的结构特殊，其中以中孔的加工最为复杂，因为里面不仅有锥面和圆弧面的加工，在喷油嘴体头部还有一个Φ0.9mm大小的成型孔加工。”通过多年来的实际加工，他总结出，用多轴加工设备加工后的中孔内，毛刺较大，致使喷孔流量散差较大，而手工不易清理喷孔内的毛刺，对喷油器总成的性能具有一定的影响。而且，一个喷油嘴的加工往往需要在多台设备间来回转换，对产品本身的精度和加工效率也造成了影响。

高柔性组合机床以一抵多

在经过了几年的多方考察和综合比较之后，亚新科天纬油嘴喷油器分厂决定选用瑞士精机（PRECITRAME）的一台MTR 410——带有数控回转工作台的智能化柔性组合机床。“原来要用十道工序才能完成的加工，现在用这一台设备就可以全部完成了，它就像一个小型的生产线。”姜厂长总结道。现如今在油嘴喷油器分厂的车间里再也看不到纷繁复杂的用于油嘴中孔加工的设备，取而代之的是一台具有十个工位的组合加工机床。

据瑞士精机中国代理商沙玛特贸易有限公司负责人周辉霞女士介绍，MTR 410具有传统组合机床不具备的高柔性，“它具有独特的车铣钻铰等复合加工功能，可通过一次装卡完成工件的车削和铣削等一系列复杂的高精度加工任务；采用模块式结构的可扩展机床设计概念，根据不同的需求，设备工位数可从4工位扩展至15工位。”而且机床配有数控回转工作台，瑞士精机使用的创新式托盘系统可以把定位精度控制在0.004mm范围内，每个工位机械装卡的可重复性和刚性远远超过其他同类型的工作台。

如果不是亲临车间现场，很难体会到一个外观看起来很简单的小小的喷油嘴，里面涉及到的加工工艺会如此精密，别看它的尺寸不大，但涉及到的加工工序竟有几十道。“其中以MTR 410为最核心的加工工序，它的加工质量直接影响最后的产品水平。”姜厂长很看好这台设备，他解释说：“我们选择MTR 410就是看重了它在高柔性加工、一次性装卡、节拍控制这几个方面的优势。”

首先是高柔性，现在车间选用的这台MTR 410设备是十工位的机床，共完成十道工序，这在以前是需要很多台深孔钻床、数控车床、加工中心等设备共同完成的，另外，高柔性特点还体现在产品的不断换型中，每个工位灵活性比较高；其次，MTR 410实现了一次装卡即可完成工件的全部加工，设备配的都是标准工位，所有工位及上下料工位均配备标准模块，设备在加工过程中无需二次装卡工件，这就最大程度地保证了工件精度的一致性，而且将原来在各个机床之间搬运过程中产生的非加工时间降到最低；还有一个优势就是对加工节拍的掌握。根据加工方案不同，每个工位都可以配上2～3把刀，十个工位可多达20多把刀，实际就是一个小型的生产线，对于目前喷油嘴的加工，MTR 410的节拍时间可以轻松控制在8s以内，而且完全可以根据操作的复杂程度不同而进一步缩小加工节拍。同时，基于设备本身优秀的刚性，在大批量连续加工环节中，该设备更能展现出卓越的产品精度稳定性，是精密小零件在大批量连续加工领域的福音。虽然设备功能强大，但操作、调整和维护都十分方便，操作和维护人员都可以很快的使用和掌握设备，这就大大降低了用户对操作人员的要求以及人为因素对产品加工和设备维护的影响。真正体现了智能化和人性化的理念。

目前，在油嘴喷油器分厂中，50%左右的设备都是进口设备，但MTR 410是附加值最高的一台设备。经过现场调试，MTR410现在已经可以进行24h连班加工，每天全负荷生产产量可达10000件以上，“但这还远未达到我们的预期，我们要求每天的加工量在15000件左右，所以我们也在考虑添加一台同样的设备。”姜厂长面对工厂未来的发展规划透露说。

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用高柔性组合机床替代生产线

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