涂層式汽缸孔是當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造的趨勢(shì)钝满，引起它們能改善乘用車(chē)的壽命周期評(píng)估潮兼。對(duì)于優(yōu)質(zhì)涂層而言锨间，確保最佳的表面制備是關(guān)鍵所在呜谓。而其核心加工工藝是特制的毛化刀具的使用暮课。總部位于德國(guó)圖賓根的瓦爾特公司使用裝有單刃PCD刀片鏜桿的理念洼荡。

汽車(chē)制造廠正在進(jìn)行各種調(diào)整和細(xì)化椎吼，讓汽車(chē)變得越來(lái)越環(huán)保。作為優(yōu)化的胯恤，他們還把重點(diǎn)放在發(fā)動(dòng)機(jī)缸體上挥萌。灰口鑄鐵正在被輕金屬鑄件取代枉侧。發(fā)動(dòng)機(jī)輕量化引瀑，降低燃油消耗，減少二氧化碳排放榨馁，但是由于缸孔-活塞環(huán)摩擦副的質(zhì)量要求憨栽，灰口鑄鐵襯套仍用于鋁制發(fā)動(dòng)機(jī)缸體中，但時(shí)間不會(huì)太長(zhǎng)翼虫。就是這種久經(jīng)證明的材料也不得不另找出路屑柔。它正在被涂層取代≌浣＃灰口鑄鐵襯套壁厚為3～4毫米掸宛，但涂層厚度只有它的十分之一。由于采用涂層技術(shù)招拙，車(chē)用四缸發(fā)動(dòng)機(jī)不久變窄25～30毫米唧瘾。這種節(jié)省空間只是一個(gè)方面。這種新型的涂層有更好的耐磨性能别凤。也就是說(shuō)禀丁，進(jìn)入燃燒室的潤(rùn)滑油將減少，從而減少有害氣體的排放乃描。

優(yōu)質(zhì)涂層要求必須對(duì)基材進(jìn)行細(xì)致的預(yù)處理跨基。這主要用于承受大應(yīng)力的汽缸內(nèi)壁。傳統(tǒng)的預(yù)處理方法是噴水或噴砂處理斯凑。在高壓條件下肾俯，預(yù)加工的汽缸表面被涂成月白色（lunar landscape），以此為涂層金屬提供良好的附著表面蛀颓。但是乡纸，噴砂技術(shù)也存在著一定的缺陷：系統(tǒng)屬于成本密集型系統(tǒng)条赚，要求的空間大，內(nèi)部物流成本較高疚编。另外，在生產(chǎn)中水和金剛砂是被認(rèn)為有問(wèn)題的介質(zhì)影晋。例如在膏，金剛砂要求后續(xù)大量的零件清潔工作。所以可替換的方案因此而生：使用成型的孔加工刀具或粗加工刀具進(jìn)行機(jī)械加工镜会。如果采用這種方法檬寂，曲軸箱就可以保留在前序粗鏜汽缸孔的加工中心上了。使用這把非標(biāo)刀具只是在眾多工藝中的一道附加加工工藝戳表，并且可輕松融入生產(chǎn)線中桶至，工藝大大簡(jiǎn)化。

這類(lèi)非標(biāo)刀具可使用多種切實(shí)可行的方法匾旭。圖賓根瓦爾特汽車(chē)零件經(jīng)理兼曲軸箱加工負(fù)責(zé)人Burkhard Krau?說(shuō)镣屹，他們依靠可靠的單刃鏜桿，單刃指的是鏜桿只配有一個(gè)切削刀片价涝。采用PCD材質(zhì)女蜈，很精密，有很多獨(dú)立切削刃口色瘩，可加工成汽缸表面上帶凹槽的輪廓伪窖。與螺紋一樣，刀具在整個(gè)曲軸箱上開(kāi)一道燕尾形凹槽居兆。凹槽寬度范圍為120～180微米覆山，深度范圍為60～130微米。凹痕很重要泥栖，通過(guò)凹痕福互，保持涂層金屬粘附牢固。布克哈德·克勞斯指出鹏愚，當(dāng)今常用的涂層工藝（例如APS竿疫、PTWA和LDS）要求不同的輪廓或切削刀片，瓦爾特能提供所有產(chǎn)品味羡。瓦爾特具有多年的PCD技術(shù)經(jīng)驗(yàn)胃争，能快速提供定制的解決方案。

簡(jiǎn)單可靠

在曲軸箱專(zhuān)家看來(lái)院蜘，只用一個(gè)切削刀片的刀具有一個(gè)很大的優(yōu)勢(shì)：“調(diào)整比兩刃所讶、三刃或四刃鉆頭容易得多。我們只要調(diào)整刀具直徑纳傍，工件其他要求由切削刀片保證妄温。這種操作即輕松尖鲜，又節(jié)省了很多時(shí)間，也可保證工藝過(guò)程的可靠性瓷莽⌒担”因此，單個(gè)PCD齒做成不同高度溃卡，有不同的傾斜角度溢豆。采用這種設(shè)計(jì)，他們可循序漸進(jìn)切削成要求的輪廓瘸羡。重要注意事項(xiàng)：一個(gè)切削刀片可切削成整個(gè)輪廓漩仙，堪比絲錐的切削部分。

采用多刃解決方案犹赖，輪廓沿著不同切削刀片劃分队他。這需要徑向和軸向精準(zhǔn)調(diào)整，相互對(duì)齊峻村。如果想要精密外形輪廓麸折，這可不是一件容易的事情。如果發(fā)現(xiàn)調(diào)整精度不夠雀哨，存在輪廓誤切的風(fēng)險(xiǎn)磕谅。在這種情況下，附著功能馬上喪失雾棺，工作期間涂層會(huì)自行脫落膊夹。這對(duì)生產(chǎn)來(lái)說(shuō)是一種重大災(zāi)難，因?yàn)椴还芤呀?jīng)完成了多少成本密集型工藝過(guò)程然那，相關(guān)曲軸箱必須報(bào)廢邀敲。

微米級(jí)公差

生產(chǎn)精致切削刀片要求極為嚴(yán)格±陨颍基材采用硬質(zhì)合金本體珍媚，上面焊接PCD片。用最細(xì)的絲通過(guò)線切割方式加工成齒型侍醇。零件經(jīng)理強(qiáng)調(diào)尼布，此項(xiàng)工藝需要很多技巧和豐富經(jīng)驗(yàn)。細(xì)絲就是一個(gè)挑戰(zhàn)：一方面子历，它承受一個(gè)不能忽略的推力朦舟，另一方面，它的直徑受生產(chǎn)輪廓的限制稻便。質(zhì)量通過(guò)先進(jìn)的測(cè)量顯微鏡得到保障投湿，在顯微鏡下將目標(biāo)與實(shí)際輪廓進(jìn)行比較。

原則上，用類(lèi)似方式檢查曲軸箱生產(chǎn)的質(zhì)量不从。加工完最后一個(gè)汽缸內(nèi)壁后惜姐，通常在生產(chǎn)線上安裝一臺(tái)攝像機(jī)，以監(jiān)視PCD鉆點(diǎn)的狀況椿息。布克哈德·克勞斯說(shuō)歹袁，如果加工后切削刀片上的所有齒都很完整，那么汽缸表面的加工合格寝优。

當(dāng)今宇攻，機(jī)械預(yù)加工特別用于優(yōu)質(zhì)涂層。但是倡勇，專(zhuān)家認(rèn)為中小型轎車(chē)遲早會(huì)采用這種方法，并配備涂層曲軸箱嘉涌。隨著數(shù)量增加妻熊，最終珩磨前采用一定幾何形狀的切削刃口加工涂層也日益成為一個(gè)突出問(wèn)題。瓦爾特正在全面開(kāi)展這方面的實(shí)驗(yàn)仑最。

汽缸內(nèi)壁粗加工工具

瓦爾特公司使用配備切削刀片的粗加工工具進(jìn)行汽缸預(yù)加工扔役。這樣可大大減少調(diào)整工作。

PCD粗加工刀片

粗加工切削刀片設(shè)有精細(xì)的PCD鉆點(diǎn)警医，可形成帶有凹痕的輪廓

PCD切削刀片的粗加工輪廓

采用粗加工刀具加工后亿胸，汽缸內(nèi)壁涂成燕尾裝輪廓。表面涂層的理想基底酱晾。

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