本文摘要：柔性生产线的CNC专用夹具方案是构建高效加工的基础。下面我们从共线生产的多品种发动机缸体缸盖夹具的关键结构设计著手,探究夹具布局方案对生产线效率及质量提高的关键设计。 Part.1粗加工高效夹具设计粗加工序已完成先前工序定位基准加工；主要加工面去余量，同时腾出合理的余量给精加工以确保加工面最后尺寸及平面度、表面粗糙度等拒绝。在多产品细基准完全相同的工艺条件下，关键考虑到加工干预、工件效率和加工质量稳定性。产品细基准不同时，须要通过夹具的创意设计构建兼容性。

柔性生产线的CNC专用夹具方案是构建高效加工的基础。下面我们从共线生产的多品种发动机缸体缸盖夹具的关键结构设计著手,探究夹具布局方案对生产线效率及质量提高的关键设计。

Part.1粗加工高效夹具设计粗加工序已完成先前工序定位基准加工；主要加工面去余量，同时腾出合理的余量给精加工以确保加工面最后尺寸及平面度、表面粗糙度等拒绝。在多产品细基准完全相同的工艺条件下，关键考虑到加工干预、工件效率和加工质量稳定性。产品细基准不同时，须要通过夹具的创意设计构建兼容性。1.气缸体夹紧方案如图1右图，粗加工主要为缸体、燃烧室面等特征加工。

工件落座后，夹具主要通过油缸发售压杆压紧缸体毛坯的排沙工艺孔，将零件准确压紧在基准方向上，但因铸余量、忽模斜度及工件冲击载荷造成压紧杆频密脱落，严重影响生产效率。图1粗加工辅助夹紧设计但此方向另一定位点的夹紧头未曾再次发生过脱落问题，通过新的合理设计压头结构，如图2右图，将此向所有辅助夹紧方案设计为同一结构，有效地解决问题了压头因冲击造成脱落的问题。图2粗加工Z向辅助夹紧新的设计2.双夹具方案适应环境共线生产气缸盖的粗定位基准差异较小，为构建有所不同产品共线生产明确提出三种方案:1)外包构建粗加工序特征；2)追加一台CNC；3)在同一台加工中心上加工。

图3缸盖双夹具设计构建精基准的加工通过换型定位装置或设置双夹具方案，经评估大批量生产方式下替代性双夹具方案。如图3右图，大小缸体的缸盖零件定位设计差异较小：双夹具设计Ⅰ设计为小缸体加工；Ⅱ为大缸体加工方位，顺利构建成本掌控和质量保证。Part.2基于“一面两销”的精加工夹具设计缸体、缸盖为典型的箱体类零件加工，在加工基准上使用“一面两销”的定位方案来构建6个平面及孔系的精加工。

1.使用A/B轴夹具基于B轴传动方式，原缸体生产线全部使用B轴夹具方案，如图4右图，部分加工特征如曲轴方位传感器孔，主轴承垫融合面等特征加工必需将零件旋转粗壮后才能已完成加工。图4缸体全部B轴夹具设计方案经过行业实地考察及气缸盖A轴实际应用于，1.5L以下小排量铸铁缸体的加工负荷通过A轴加工几乎可以超过工艺拒绝。

如图6右图，使用B轴、A轴串联布置方式可以便利地构建零件的定位面仍然朝下，需要再行整体旋转而立起，不仅节省了员工的操作者时间，减少了工作负荷，而且防止了旋转过程中切削液溅造成工作环境的污染。图5使用A/B轴串联工艺布局结构2.优化铝合金夹具夹紧点设计使用杠杆式增力夹紧机构设计应用于铝合金缸盖的加工，既防止缸盖的应力，又符合加工受力的拒绝，如图6右图，大部分工位使用类似于结构设计，符合生产线长年耐久性运营的考验。因夹紧点距离差异较小，无法构建相容夹紧工序，通过设计慢换回的夹头结构，构建有所不同零件的相容。

图6夹具结构使用杠杆式增力机构及慢换回压头3.做到挡停结构准确设计基于低成本设计拒绝，CNC设计为半自动上漆。为保证员工将零件EMU做到，机床夹具的感应器装置设计尤为重要。图7工件做到挡停机构设计因此设计如图7右图，工件引做到后构建相连机构内部气路接上而产生地下通道内压力变化直到设定值，构建零件做到监控。通过将该信号载入设备的互锁逻辑，零件并未做到时，则机床不加工以避免零件掉进加工仓。

4.定位销气检结构设计基于“一面两销”的设计结构，如图8右图，“一面”通过3个或4个定位点；“两销”即圆销和菱形售定位组件。图8定位售设计结构，断销通过气压检测构建自动报警设计皆使用了气压监测地下通道，当受力过大造成断销时机床将自动停机并报警，避免刀具撞击事故再次发生。5.定位点结构设计如图9右图，夹具各定位点皆使用了气密监测及切削液冲洗装置：在定位过程中冲洗避免定位面粘铁屑造成的加工出现异常；加工过程中气密检测全程监控零件否移位。

图9定位面设计结构Part.3关键特征加工夹具设计机加工全部使用CNC加工，主要考虑到生产柔性及未来新产品引入等因素，但在关键特征加工的长年能力无法超过工艺拒绝，比如曲轴孔精镗方位度。1.类似工位夹具设计缸体曲轴孔使用专机特性的线镗刀工艺加工方式，既顾及CNC的柔性，又确保专机加工的稳定性，其关键核心为在刀具远端减少一轴承承托，避免刀具重力因素及加工材料韧造成方位变异。但线镗刀对进刀的中心拒绝十分严苛，基于销孔因应的定位方案不存在一定间隙的影响。

为避免间隙，如图10右图，在零件侧面减少一推展液压缸，工件落座定位后通过推杆将零件推上一侧，避免潜在间隙影响保证对中度。通过在CNC上用于专机线镗刀方案，顺利将曲轴孔前后末端中心差异从0.025mm改良到0.01mm以内。图10关键工序使用液压杠避免定位间隙设计2.关键工位工装在线测量装置在线测头用作箱体类零件关键特征的加工，主动介入过程构建加工能力提高。

如缸体起至推面、缸体缸盖燃烧室面等最重要特征加工观测，为确保加工尺寸能力，通过测头测量构建刀具磨损展开补偿。为防止测头粘铁屑、铝屑、测头本体波动等影响，通过在夹具上加装一标准尺寸的参照件，定期对测量系统展开标定、监控，保证加工尺寸的准确性。箱体类零件专用夹具在缸体、缸盖生产线已顺利研发应用于。

除了部分夹紧及导向组件须要手动换型外，定位器件皆需要换型，可实现3大类系列产品的共线生产。基于一面两销的精加工A/B轴混合用于，有效地延长了生产辅助时间，提高了人机工程的应用于，尤其是专机概念应用于到CNC夹具的设计，有效地提高了关键特征长年加工能力。

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