我国汽车零部件专用检测设备发展状况

国际金属加工网 2017年02月22日

目前大多采用柔性化专用检测设备和高效综合终检机来控制产品的质量,使汽车零部件的质量有了显着提高,为我国汽车制造技术的飞跃打下了坚实的基础。

专用量检具是汽车零部件生产中普遍使用的非标检测设备。由于结构简单、使用方便、成本相对低廉,特别适合于以大批量生产为特点的汽车制造业,数以万计的专用量检具应用于各汽车零部件制造厂的工序间检测和最终产品的检测中。随着检测技术的发展,尽管越来越多的通用计量检测设备以各种形式进入生产现场,但并没有取代这些传统的检测手段。原因是汽车制造业的飞速发展也带动了汽车零部件专用检测设备技术的高速进步,其应用范围和结构特点也在发生着巨大变化。

神龙公司的检测设备是由神龙技术中心质检工艺部门进行总体规划和投资管理,在工艺设计上运用了大量的专用检具来确保汽车零部件的关键项、安全项和法规项质量。在生产线上不仅配备了大量专用量具,如各种通止规、卡规、卡板、深度规等;也同时配备了大量的专用检具,如平行度检具、垂直度检具、跳动检具、同轴度量规、位置度综合检具等;同时还配备了许多能同时检测尺寸和几何量误差的柔性化专用检测设备;更配备了一定数量的专用高效、综合的检测设备——终检机。这些专用检测设备的配置提高了测量效率,有效控制了产品的质量,最终保证了产品的使用功能。神龙公司仅一期工程用于检测设备的投资费用就高达6.5亿元,这其中专用检测设备的投资费用占了近4亿元。下面以神龙公司生产发动机、车桥、变速器等产品的襄樊工厂的专用检测设备配备特点为例,谈一谈我国汽车零部件行业近年来专用检测设备的发展状况。
专用检测设备正在向柔性化方向发展

神龙襄樊工厂在生产线上配置了一系列的柔性化专用检测设备,如二坐标测量机主要用于小型轴类和盘类零件的现场快速测量,测量项目主要是直径、轴向尺寸、宽度、角度以及跳动、凸轮升程等零件的轮廓要素尺寸。主要配备情况为变速器一轴、二轴热前配备2台,热后配备1台,1-5档从动齿轮、滑动齿套配备1台,凸轮轴配备2台,一共6台。这些二坐标测量机放在生产现场,工人可随时对零件质量进行监控,不仅提高了工作效率,还节省了大量专用量具和机械检具的配备,在投资费用不大的情况下,即可实现多系列产品的检测。这6台二坐标测量机都是HOMMEL-ETAMIC公司的产品,目前使用状态良好,测量效率高,精度稳定,操作方便,柔性好。对于大型轴类零件的尺寸与几何量的检测,则配备了曲轴凸轮轴综合测量仪,该设备可编程测量曲轴和凸轮轴的轴颈直径、圆度、圆柱度、直线度、曲拐半径、连杆颈平行度、凸轮升程曲线、桃尖直线度、平行度、相位角、同轴度、对称度、各种跳动及轴向尺寸和宽度,另外还可测量棱面高度和进行振幅分析,其测量结果可以直接补偿给数控磨床,用于修正加工程序,以加工出合格零件,实现了零件的高效、快速、标准化测量。主要配备情况为:发动机一厂配备了1台ADCOLE1200,发动机二厂配备了1台ADCOLE1100,它们都可准确高效地检测曲轴凸轮轴的径向和轴向尺寸及几何量误差,使用性能可靠。齿轮参数的测量则配备了齿轮检测中心,通过齿轮参数的输入快速编程,可以一次性检测各类齿轮或花键的各种齿轮参数。在变速器分厂,共配备了三台美国 M&M齿轮检测中心,完全满足了变速器齿轮检测的需要。对于齿轮表面轮廓的测量,则大量采用柔性与专用相结合的表面轮廓测量仪,主要用于各类齿轮倒角、尖角部位的几何尺寸,如半角、轮廓界面点位置、正棱线对称度、正棱线前倾角、半角、面鼓形量等,这些参数的监控可保证挂档时进入啮合快速平稳,换档力柔和。变速器分厂配备了3台Mahr轮廓仪,用于变速器齿轮尺寸的测量。这些设备的特点是,夹具是专用的,分析软件是柔性的,对不同的产品利用不同的夹具,进行编程测量,测量方便、效率高。为防止变速器挂档时脱落,加工时在齿套内花键两端要用电化学腐蚀成带角度的防松槽,因此必须测量这些防松槽的几何尺寸,我们在变速器厂配备了2台法国EDXIA防松槽测量仪,利用摄像技术,可对各类防松槽的几何尺寸进行编程测量,柔性好,测量效率非常高,克服了通用量具无法测量的难题。
专用检测设备正向高效综合检测设备方向发展

在选用柔性的专用检测设备的同时,生产线上也配置了一定量的专用高效的综合检测设备——终检机,进行产品的关键项、安全法规项参数的控制,进行100%检查,并打印零件的标识,为产品的可追溯性提供依据。

在襄樊工厂共配备终检机12台,分别是曲轴3台、缸体2台、连杆1台、通风制动盘4台、制动毂1台、后桥装配1台。其中检测通风制动盘的4台终检机是韩国国一公司的产品,其余8台皆为法国MECALIX公司产品。其检测原理都是气电一体化控制,自动化程度非常高,多是通过滚道或机械手进行自动上下料,自动检测、自动判断等,检测时间很短,通过这些终检机的检测,能充分保证汽车零部件的使用功能。

现以曲轴终检机为例,说明终检机的巨大作用。神龙所用的曲轴终检机是气电式综合检查机,该机有106个传感器,测量时采用静态测量和动态测量,总共可测量曲轴的106个参数,如测量5 个主轴颈、4个连杆颈的直径、圆度、圆柱度,测量每个轴颈的鼓形量、中凹量,测量每个轴颈对中心孔的跳动,2、3、4主轴颈对1、5主轴颈跳动,每个轴颈测3个截面,同时测量大小头端的直径、圆度、跳动、同轴度及止推面的跳动等形位误差。在测量中为了提高测量精度,采用相对测量法,用高精度的标准件和测量环境温度及零件温度的温度传感器,进行基准校准和温度补偿;为满足曲轴主轴颈尺寸配曲轴轴瓦进行尺寸分级,设备自动根据曲轴主轴颈直径的最大值分级,并通过对零件无冲击的喷码机喷出条形码和售后服务的尺寸代码(售后服务人员无须通过读码机即可配到合适的轴瓦)及产品可追溯性标识的生产日期、班次,同时自动分检合格和不合格零件。

缸体、连杆、通风制动盘、制动毂、后桥装配的终检机等都可以实现产品尺寸、几何量等多参数的自动检测与判断。

神龙公司在专用检测设备的配备上本着“高起点、高标准、新技术”的原则,所选用的专用检测设备都是国际知名品牌,由于采用了严格的专用检测设备验收标准—— CMC标准,到目前为止,使用状态都很好;在二期、三期工程建设中,一些较为简单的专用检具也选择了一些国产自主品牌,使用状态不是很理想,主要存在的问题就是检具材料问题,材料不过关造成检具磨损快、容易生锈;另外就是所采用的机构不合理,容易造成使用过程的卡滞现象;第三就是检具的关键部位(如传感器)大多采用国外技术,自己没有维修能力。不过,我们也看到一些自主品牌专用检具的希望,如中原量仪公司在汽车工业飞速发展中不断壮大自己,中原有自己的品牌、自己的设计团队、专业的软件开发工程师,神龙在二期工程中使用了中原制造的1台凸轮轴测量中心,无论从精度、可靠性上还是自动化程度等方面都不比国际知名品牌差,至今已使用7年了,几乎没有出现过故障,从他们身上我们看到了国产专用检测设备发展的希望。

为了适应现代汽车制造业高速发展的特点和市场需求多样化的趋势,各汽车制造商与零部件厂家对产品质量的要求也在不断提高,像缸体、缸盖、曲轴、凸轮轴和连杆等发动机五大零件,以及制动盘、活塞、轴瓦、气门、活塞环、活塞销等典型零件,目前大多采用柔性化专用检测设备和高效综合终检机来控制产品的质量,使汽车零部件的质量有了显着提高,为我国汽车制造技术的飞跃打下了坚实的基础。


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