面銑刀針是對氣缸體加工的優(yōu)質(zhì)刀具
發(fā)動機氣缸體的形狀結構復雜,技術要求高心爷,加工工藝過程復雜秸谢、工序多靠抑,所需的刀具要求高量九、品種數(shù)量多。本文針對氣缸體加工中氣缸體接合面颂碧,特別是雙金屬結合面的加工荠列、氣缸缸孔加工以及曲軸軸承孔加工,介紹了三菱公司所設計的具有特色的加工工藝及優(yōu)秀刀具载城。
氣缸體是發(fā)動機的主體肌似,它將氣缸蓋、曲軸箱等連接為一體诉瓦,是安裝活塞川队、連桿、曲軸以及其他重要零件和附件的支承骨架睬澡。其工作條件惡劣固额,需要承受大負荷的力和熱,所以該部件應具有足夠的強度和剛度煞聪、耐磨耐疲勞以及變形量小等特點斗躏,以保證各運動零件相互位置正確,運轉正常讹荣,振動與噪聲懈干;耐磨耐疲勞的特性則可以延長其工作壽命诡亥。因此效聂,對于材料的品質(zhì)以及其各主要表面的加工質(zhì)量瞪澈、尺寸精度卑裹、形狀精度和相互位置精度要求都很高。其主要加工表面有:上表面(和氣缸蓋接合)脓额、下表面(通過油墊和曲軸箱接合)蜒媳、前后面、缸孔搬混、軸承蓋座面古贡、裝上軸承蓋與軸承后形成的曲軸孔以及作為工藝基準的平面和孔,主要的加工方法為銑拾点、鏜和鉆等签党。因為該部件的形狀結構復雜,技術要求高勃痴,所以工藝過程復雜谒所、工序多,所需的刀具要求高、品種數(shù)量多劣领,本文為大家介紹三菱公司針對氣缸體不同部位加工所設計的具有特色的加工工藝及優(yōu)秀刀具姐军。
氣缸蓋接合面加工
氣缸體的制造材料通常為鑄鐵,隨著汽車輕量化的不斷發(fā)展尖淘,近來鋁制氣缸體也得到了廣泛使用奕锌。為保證鋁合金缸體孔壁具有足夠的耐磨性,降低活塞運動中的摩擦因數(shù)村生,缸孔均采用內(nèi)鑲灰鑄鐵氣缸套的辦法惊暴。因此就形成了缸體上表面與缸蓋的接合面是雙金屬表面,如果是V形缸體梆造,則上表面有左缴守、右兩面為不同金屬,這兩種金屬一個塑性較好镇辉,另一個脆性大些屡穗,鋁合金切屑易黏附在刀具上,使加工表面惡化娶恕,一旦磨損很易生成毛刺揖漫,一般剛性差、易顫振篓释;鑄鐵則較脆易崩口垄坡。如果加工后兩者不在同一平面上,會直接影響到燃燒室的密封程度采璧,從而影響發(fā)動機的性能琼葫。那么如何選擇合適的刀具和工藝來保證嚴格的平面度以及表面粗糙度要求?如何消除孔口及邊緣部分的崩口馋顶、毛刺蚯巍?
為解決這些問題,三菱公司考慮到氣缸蓋接合面鋁材面積較大麻彬,所以選擇對鋁加工切削性能好浅涛、切屑黏附性小的PCD(金剛石)刀片;對鑄鐵切削性能好的CBN(立方氮化硼)因?qū)︿X屑的黏附性大窍各,未被選用恤锣。三菱公司同時優(yōu)化設計了精加工所用帶PCD刀片面銑刀的前角、主副偏角以及刀尖圓弧半徑等全封,以均衡對兩種金屬的擠壓力和彈性變形马昙。該面銑刀刀尖振擺可以通過楔塊微細調(diào)整,實際生產(chǎn)中經(jīng)過調(diào)整的銑刀連續(xù)加工上千個表面刹悴,未出現(xiàn)有關缺陷且氣密性良好行楞,因而獲得了客戶的肯定疫萤。
此外,氣缸體為了散熱敢伸,結構上有很多冷卻孔扯饶,加工中極易殘存切屑,而使發(fā)動機冷卻性能惡化池颈,而要除去大量的切屑常費時費力尾序,增加成本。為此躯砰,三菱公司開發(fā)了可同時解決切屑處理每币、冷卻孔積屑以及粉塵問題的吸引并集屑的銑刀附加結構。該結構通過利用離心力琢歇、工廠壓縮空氣的或?qū)iT的吸塵器技術的方式峰遇,解決以上的問題,客戶可根據(jù)需要選用拭牌,從而達到改善生產(chǎn)環(huán)境篡前、降低加工成本的目的。而鑄鐵制的缸體可應用的裝CBN(立方氮化硼)刀片的面銑刀方占,其中多齒數(shù)可進行大進給粗加工泡愉,以獲得較高的加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
氣缸缸孔加工
為保證缸孔與活塞有合適的間隙升院,缸孔的精度要求很高锄灾,三菱公司采用了所示的鏜銑刀,即多刃鏜刀匠借。粗加工用的鏜銑刀刀片選用性價比高的硬質(zhì)合金材料并帶CVD涂層覆霹,刀片具有能降低切削負荷的斷屑槽。半精加工和精加工采用往復都可以加工的復合鏜銑刀胆快,鏜銑刀往下時煞陵,相當于推鏜以進行半精加工,回復時復合鏜頭中拉桿向上拉動聯(lián)桿機構使精加工刀頭伸出汁掠,一面旋轉一面向上進行精加工相當于拉鏜略吨;這種鏜銑刀具有與專機配合的外徑伸出調(diào)整機構集币,調(diào)節(jié)拉桿抽出量即可補償精加工刃的磨損考阱;此機構還可與專機內(nèi)測定系統(tǒng)相聯(lián)系,使加工精度和刀具壽命能達到均衡鞠苟;另外乞榨,這種刀具還帶有減振器可防止加工中多種因素引起的顫振。半精加工和精加工刀片選用切削速度高当娱,耐磨性好吃既,能長期保持高精度加工的CBN材料。
曲軸軸承孔加工
氣缸體上有支承曲軸的軸承座,在其上安裝軸承蓋鹦倚,裝配后形成支承曲軸軸承的孔河质,該孔對工藝精度和直線度等要求非常高,曲軸安裝進去震叙,再與連桿和其他動力輸出零部件連接在一起后掀鹅,就可以旋轉工作了。加工這個多支承的非連續(xù)的長孔必須采用高剛性的長鏜刀(桿)來加工媒楼,因為長徑比大常被稱為線鏜刀出蛾,該刀具通常使用在專機上,以進行半精鏜和精鏜加工观哲。線鏜刀分為兩種:一是將半精加工的圓刀頭和可調(diào)整精加工刀夾組合在一起用拉鏜的方式進行加工掏躬,為提高剛性與抗振性鏜桿中心插入硬質(zhì)合金棒;二是既裝可調(diào)整加工軸承孔徑的刀夾并裝上可加工軸承座端面的刀架担戏,裝上刀具后续疲,可同時加工軸承孔和軸承座端面。為綜合考慮鏜桿的剛性和回轉平衡性堵生,三菱公司精心設計了線鏜(桿)刀在徑向和軸向的斷面結構形狀于哩,精心設計各軸承座孔加工用小鏜刀伸出量的可調(diào)結構。鑄鐵氣缸體和軸承蓋接合在一起加工問題不大棵擂,鋁合金氣缸體和鑄鐵軸承蓋接合在一起又會碰到雙金屬加工問題见炫,軸承座在下面承載較大,需和軸瓦貼合更好拙达,因此該方法適用于鑄鐵加工得稼。
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