克服复杂的加工挑战：13.6 升柴油发动机的梯架

当客户为我们带来一款用于大马力农业和建筑设备的新型 13.6 升柴油发动机设计时，他们不仅仅需要一个机械加工供应商，还需要一个能够帮助他们将其带到终点线的合作伙伴。这是一个关键的发动机平台，其核心是一个复杂的梯架外壳。

从一开始，客户就知道这个零件不容易加工 。它的长度超过 40 英寸，需要严格的公差和精确的扭矩规格，最终将使用机器人扭矩进行组装，以确保一致性。他们之所以来到 Stecker，是因为我们的声誉，不仅是因为加工复杂零件，而且是因为我们的专业工程人员可以帮助他们完善设计。

与我们的许多项目一样，最终加工只是故事的一小部分 .

梯架项目描述

该 OEM 的梯架设计位于大型 684 马力柴油发动机缸体的顶部，并发挥着多种重要作用。它支撑气门机构的关键部件——气门弹簧、凸轮轴和摇臂轴——并分配发动机的内部载荷。从结构上讲，它提供了刚性，减少了振动，并确保驱动和同步阀门运动的轴正确对准。

动态原型设计、合作伙伴关系和工程

客户带来了他们发动机设计的初始蓝图，并询问我们是否可以帮助将其变成机械现实。 这不仅仅是引用其中的一部分，而是卷起袖子加油 并与设计工程师并肩工作，从头开始解决问题。 

他们的设计团队在 Stecker 现场会面，与我们的工程师合作进行原型开发。我们从铝砂铸件开始，由于其模具成本较低且周转速度快，因此非常适合原型制作。

梯架需要极其严格的扭矩和几微米以内的尺寸公差，这意味着该零件必须按照在发动机上使用的方式进行精确加工。我们与客户的设计团队合作，在加工过程中进行实时设计调整，以完善功能并优化螺栓放置。 

由于铝铸件在扭矩作用下可能会扭曲或弯曲，因此在测试过程中保持相同的扭矩规格至关重要。我们甚至在直线镗孔期间使用相同的螺栓和扭矩值。 我们还构建了一个模拟器来反映他们的装配设置，使我们能够在现实条件下验证加工过程 。为了保证可重复性，我们集成了机器人扭矩，确保每个零件都符合与生产线上完全相同的装配标准。

这种细节程度很重要。对于这种尺寸和结构上如此重要的零件，即使是轻微的偏差也可能导致整个气门机构系统失效。通过构建模拟器并模仿 OEM 的装配条件，我们帮助确保其安装干净、性能一致并满足客户的严格要求。

工程和加工挑战

使该项目特别具有挑战性的是，随着该计划逐步实现产量，从砂型铸造转向压铸。压铸提供了效率和可重复性，但它也带来了诸如孔隙度之类的风险——材料中的微小空隙会损害强度和表面完整性。 

压铸件无法承载多余的机器库存，这一事实使问题变得更加复杂。 在加工过程中去除过多的材料实际上会产生孔隙，而不是消除它 。这意味着我们必须走得更仔细——只需要足够的材料来加工干净的表面，但又不足以引发铸造缺陷。

为了解决这个问题，我们与铸造厂密切合作，在我们的工厂和现场与他们的团队进行联合审查 。我们一起测试了不同的铸造余量，调整了加工策略，最终对模具进行了十几次修改，以达到恰到好处的效果。

在质量和可追溯性方面加倍努力

从原型到全面生产的转变需要对定制工具进行大量投资，以保持数千个零件的公差和一致性。由于该梯架是在专用生产线上加工的，每个夹具、夹具和工作流程都是专为该零件打造的 。我们在防错流程、人体工程学测试和操作员反馈方面投入了大量时间，以确保单元在启动之前得到调配。 

从质量的角度来看，这个项目不留一丝侥幸。每个梯架都经过100% 检查 ，并且每一个都使用直接链接到其检查报告的数据矩阵代码进行序列化。我们的系统以数字方式记录所有尺寸数据，因此，如果客户致电提出问题，无论是明天还是五年后，我们都可以在几秒钟内调出该零件的准确检查历史记录。 这种程度的可追溯性对于如此关键的部件至关重要 ，这让我们的客户完全相信离开 Stecker 的每个组件都符合规格并得到数据的充分支持。

专为最艰巨的工作而打造，迎接新挑战

在 Stecker 的 24 年里，我可以自信地说，这是我们建造过的最困难的部件之一。它需要我们拥有的每一滴工程专业知识、铸造厂协调和工艺纪律。这正是我们专为应对的挑战。

像这样的复杂零件不仅是技术挑战，而且是协作、创新的机会，并证明在精度和性能不能妥协的情况下，为什么 Stecker 是首选的供应商合作伙伴。 

随着最近的设备投资和产能提升，我们已准备好为 OEM 合作伙伴承接新的高复杂性加工项目。 联系我们 今天来谈谈您具有挑战性的数控加工项目。

关于作者

Jason 喜欢解决客户挑战。作为业务开发副总裁，Jason 负责开发新业务，同时也是 SMC 一些现有客户的首选联系人。 Jason 曾从事工程、生产和销售工作，他发现自己最大的优势是为客户提供解决制造挑战的解决方案。