为适应汽车市场需求的变化，国外汽车制造企业逐渐开始用单轴高速、高精度的加工中心来代替多轴的专用机床，这种生产线既可以满足大批量生产的要求又具有高度的柔性。

最近几年，随着我国汽车工业的迅猛发展，柔性生产线技术在国内也逐渐得到了推广。从1999年开始，上海通用先后从日本牧野（MAKINO）公司引进了6条由加工中心组成的柔性生产线，缸体、缸盖及曲轴各两条。由于采用双面夹具，使得差别很大的两种不同型号产品的共线生产成为了可能，大大降低了设备的投资成本。到目前为止，可以利用这6条柔性线生产4种不同型号的发动机。该柔性生产线所选用的机床包括J88、J66和J55三种型号，其中J88主要用于缸体粗加工和精镗曲轴孔、缸孔等工序，J66主要用于缸盖和缸体的孔加工，J55则用于小零件的加工，如曲轴的两端面及孔的加工。

经过几年的应用，综合其特点，我们主要有以下一些深刻的应用体会：

1、高速、高精度加工技术的应用

众所周知，由于加工中心一般只有一个主轴，若没有高速加工做保证其生产效率必然要大打折扣。因此该机床从主轴进给系统、控制系统到刀具系统都是适合高速切削的设计，其主轴的最大转速可达到20000r/min，快速进给达到50m/min。控制系统是在FANUC 16M基础上开发的MAKINO professional 3，带有SGI控制功能，可以保证在高速进给的条件下获得高的加工精度。至于刀具系统，机床主轴和刀具的接口采用适用于高速切削的HSK刀柄。由于该类型刀柄的特点是锥面和端面同时定位，可以保证刀具系统具有高刚性、高精度，再配上先进的刀具从而实现了高速切削。在实际应用中，我们采用CBN、PCD、陶瓷等超硬刀具材料，大大提高了生产效率。例如：选用MAPAL的新型面铣刀加工缸盖表面，主轴转速达到13000r/min时，铣削线速度达到5000m/min。

2、关键工序采用在线测量技术

通过测量工件上固定点的坐标值来实现对工件坐标系的补偿，以减小定位误差或毛坯本身的误差对最终产品质量的影响。例如：在加工缸盖燃烧室表面时，为了控制燃烧室的容积，使用测头测量燃烧室底部某个固定点的Z轴坐标，然后对工件坐标系进行补偿，从而保证了燃烧室的高度。这里，使用的测头主要有MARPOSS 和RENISHAW两种。对于缸孔直径的控制，则采用BLUM的测头加KENNA的可调整单刃精密镗刀，将测量出的实际直径和标准直径相比较，计算出应该补偿的数值，然后通过程序控制在机床内部实现镗刀直径的自动调整，既保证了质量的稳定性又大大提高了机床的开动率。

3、采用MAPAL高精度可调式铰（镗）刀加工曲轴孔、凸轮轴孔以及导管和座圈

曲轴孔的加工在专机线上一般采用线镗，由于两端支撑，同时又是几个孔同时加工，所以很容易达到所要求的同轴度和尺寸精度。可是在加工中心上就没有办法应用这种传统的镗杆，只能使用带有自导向功能的MAPAL高精度镗杆， 由于其特殊的专利设计可以实现微米级调刀，所以很容易就能保证零件的尺寸精度和形位精度。对于导管和气门阀座座圈的加工，我们同样选用了MAPAL的复合刀具，其独特的结构和工艺设计保证了导管和座圈之间的同轴度以及它们的形状位置精度。但这些特殊结构的高精度铰（镗）刀要求冷却液的浓度在10％～15％之间，矿物油的含量在40％以上，因为只有这样才能保证导向条有充分的润滑，否则，表面粗糙度及尺寸精度会受到很大的影响，尤其是在缸盖等铝件的加工当中，更容易出现这种问题。另外，刀具的调整也相对较复杂。

除J55外，J88和J66都带有换刀臂，这样加工和选刀可以同步进行，减少待机时间。尤其是J66，其CHIP-TO-CHIP的换刀时间只有2.5s，而一般加工中心要在7s左右。其断刀检测（BTS）和主轴负载监控功能可以保证缺陷不被传递，有效地保护了刀具及主轴。

最后要提到的是，牧野公司秉承了日本公司“用户第一”的思想，用良好的服务及时为我们解决了该生产线设计中存在的问题。这些机床满负荷运行3年多来，性能保持稳定。