發(fā)動機(jī)是汽車的心臟,其質(zhì)量與性能的好壞乙嘀,決定了汽車運行的動力性末购、經(jīng)濟(jì)性、平穩(wěn)性和環(huán)保性美丝。而發(fā)動機(jī)的質(zhì)量與性能壕俱,在很大程度上取決于其零部件的加工質(zhì)量!
以缸體和缸蓋的精加工為例替塑,這兩個發(fā)動機(jī)部件障浅,即使部位不同,對表面粗糙度看卦、尺寸精度支你、形狀精度和位置精度等的要求也不盡相同,以確保不同部位功能的最佳發(fā)揮惩凉,從而賦予發(fā)動機(jī)最佳的性能優(yōu)勢旷动。與此同時,汽車發(fā)動機(jī)零部件加工企業(yè)還追求生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益的最大化恒襟,從而要求刀具能夠勝任高轉(zhuǎn)速赂裸、快節(jié)拍的生產(chǎn)需求,減少崩刃,延長使用壽命蝴韭。顯然够颠,所有這些,都對加工刀具提出了很高的要求榄鉴。對于刀具供應(yīng)商而言履磨,除了要提供優(yōu)質(zhì)的刀具產(chǎn)品外,更需要提供切實可行的刀具解決方案庆尘。
針對發(fā)動機(jī)缸體缸蓋精加工過程中具體存在的各種挑戰(zhàn)性問題剃诅,山高為某客戶提供了以下解決方案。
缸體精加工解決方案
01:缸體頂面
發(fā)動機(jī)缸體頂面主要與缸蓋底面相結(jié)合驶忌,二者之間加有汽缸墊矛辕,以確保密封性。由于此處壓力大付魔,工作條件惡劣聊品,對密封性的要求高,因此要求缸體頂面要具有較高的表面粗糙度和平面度几苍。此外翻屈,該缸體頂面還有一個水槽,其粗加工中產(chǎn)生的毛刺也給精加工帶來了不利影響妻坝。而根據(jù)加工廠商的要求奋肄,生產(chǎn)節(jié)拍要快,刀具要適應(yīng)高轉(zhuǎn)速需求折扮,再加上缸體材料含合金元素逃口,這些都對刀具的材質(zhì)和壽命帶來了挑戰(zhàn)。
山高解決方案:
采用陶瓷刀片進(jìn)行切削竭豺,修光刃刀片用CBN编苛,從而兼顧了節(jié)拍、價格和壽命要求裤魔;在銑面之前增加一把倒角刀幅秉,對水槽進(jìn)行倒角,并適當(dāng)把深度倒大戚吕,這樣就大大減少了銑面之后的毛刺渠跷,延長了刀具壽命。
山高面銑刀R220.30-8250-12CT/ 75068855
02:缸體前后端面
發(fā)動機(jī)缸體的前后端面主要起密封作用员漩,其中收罢,前端面與鏈輪室蓋相連,起到密封發(fā)動機(jī)油系的作用逝淹,確保曲軸箱耕姊、正時機(jī)構(gòu)等是一個封閉的空間,避免油氣泄漏;后端面實際上是幾個面茉兰,其中后油封面與后油封結(jié)合尤泽,防止機(jī)油沿曲軸法蘭泄漏,另一部分面與變速箱離合器殼體結(jié)合规脸,要求其能保證兩個面得到良好穩(wěn)定的結(jié)合坯约。
顯然,發(fā)動機(jī)缸體前后端面的加工對區(qū)間粗糙度的要求較高莫鸭,進(jìn)而對刀具的參數(shù)調(diào)整闹丐、刀具角度、刀尖圓角和修光刃等都有嚴(yán)格的要求被因。
山高解決方案:
采用陶瓷刀片切削卿拴,修光刃刀片用CBN且高度可調(diào),再結(jié)合適當(dāng)?shù)募庸?shù)梨与,滿足了粗糙度要求堕花;刀片8個刃口,有效地節(jié)約了刀具成本枚从。
山高面銑刀R220.30-0100-12CT/ 75068851
03:缸體止推面
發(fā)動機(jī)缸體止推面對表面粗糙度穴你、厚度公差要求較高,尤其對與曲軸孔的垂直度要求嚴(yán)格泊铸,這些要素會影響曲軸的軸向竄動量。同時瞻坊,止推片的磨損會影響前端面的輪系共面度者侄。如果軸向間隙小,止推片磨損快兼峻,會影響發(fā)動機(jī)的效率亮哑;如果軸向間隙大,會導(dǎo)致發(fā)動機(jī)振動神深、換擋沖擊等問題
然而核狰,對缸體止推面部位的加工,通常深度較大仅谍,導(dǎo)致對刀具的剛性潦擅、防振性和切削穩(wěn)定性的要求較高,刀片間距必須可調(diào)整兼犯。
山高解決方案:
根據(jù)零件圖紙和3D模型忍捡,選用盡可能短而粗的刀桿,以提高刀具的剛性切黔;采用防振刀柄砸脊,完全避免了刀具振動問題;采用CBN刀片,提高了刀具的壽命凌埂、切削穩(wěn)定性以及加工節(jié)拍驱显;刀具軸向可調(diào)、徑向可調(diào)且刀尖距離可調(diào)瞳抓,完美地保證了止推面各尺寸的公差埃疫。
山高三面刃銑刀R335.18-D73W23Z5L250-HSK100/ 03236326
04:缸孔
發(fā)動機(jī)缸體的缸孔內(nèi)部形態(tài),是決定發(fā)動機(jī)排放挨下、油耗和整機(jī)壽命的關(guān)鍵因素熔恢,因此,對粗糙度和圓度的要求非常高臭笆。但是叙淌,由于缸孔較深,要保證從孔頭到孔底的整個缸孔擁有一致的粗糙度和圓度持沛,并非一件易事摆咽。而且,4個缸孔的切削長度加起來很長汇凌,對加工節(jié)拍的影響較大种功。
山高解決方案:
采用CBN刀片加工,有效地保證了加工節(jié)拍蚪教,延長了刀具壽命共吞;用刀體作支撐條,有效地保證了缸孔從入口到出口的整體圓度的一致性畅镐。
山高導(dǎo)條精鏜刀A780-75.4-BT50/03329842
缸蓋精加工解決方案
01:頂面和底面
發(fā)動機(jī)缸蓋的頂面和底面铡急,分別是與凸輪軸蓋和缸體頂面的結(jié)合面,對表面粗糙度要求較高践桂,而且生產(chǎn)節(jié)拍要快径露。加工這兩個部位,刀尖的軸向高度一致性要好级汹,刀片材質(zhì)的硬度要高摹菠。
山高解決方案:
采用PCD刀片以很高的線速度來保證高節(jié)拍、高壽命骗爆;刀尖軸度可調(diào)次氨,可靠地保證了零件表面的粗糙度和加工的穩(wěn)定性。
山高面銑刀PMC-8200.60-24A-AL/03254885
02:導(dǎo)管座圈
發(fā)動機(jī)缸蓋的導(dǎo)管座圈是一個關(guān)鍵部位摘投,主要用于確定氣門位置糟需,確保氣門有效散熱,這對于保證發(fā)動機(jī)的工作性能谷朝、降低油耗影響很大洲押,因此武花,其對材料、尺寸精度以及導(dǎo)管與座圈的同軸度等都有嚴(yán)格的要求杈帐,這對刀具帶來了挑戰(zhàn):
(1) 門線角度要高度精確体箕,然而,固定刀片通常難以穩(wěn)定地確保角度的精確度挑童;
(2)導(dǎo)管與座圈的同軸度要高累铅,這要求刀具要具有很高的剛性和精度;
(3)粉末冶金材料會影響刀具壽命站叼,并對加工參數(shù)提出了很高的要求禽岭。
山高解決方案:
導(dǎo)管孔加工采用PCD鉸刀帶支撐;座圈孔加工采用CBN刀片帶角度精密調(diào)整普毙;可調(diào)法蘭刀柄,用于有效地調(diào)整主軸與刀具的相對跳動艘励,保證了加工精度。
山高精鉸刀體GSA-44613/03254574捍骇、法蘭可調(diào)刀柄23405-100-002/02574394
03:凸輪軸子孔各檔
發(fā)動機(jī)缸蓋的凸輪軸子孔各檔主要用于確保凸輪軸的穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)唆痪,因此對同軸度、粗糙度和圓度的要求較高闰收。然而境株,凸輪軸孔通常較長,從而要求刀具的剛性要好淀税,在加工過程中變形要小肌蝶。此外,各檔同軸度要求高狂篇,導(dǎo)致對刀桿的直線度毙琴、導(dǎo)條的直線度、圓度和熱變形等的要求很高竟坛。顯然,超長的刀具對刀具供應(yīng)商的整體制造水平是一個綜合考驗钧舌。
山高解決方案:
利用可調(diào)法蘭刀柄担汤,有效地調(diào)整了主軸與刀具的相對跳動,保證了加工精度洼冻;豐富多樣的PCD刀片刃口和槽形選項崭歧,確保了加工中可根據(jù)不同的尺寸孔徑來選擇最恰當(dāng)?shù)牡镀簧礁叱墒斓牡扼w熱處理和焊接工藝撞牢,保證了刀體質(zhì)量的穩(wěn)定性率碾。
山高導(dǎo)條鉸刀導(dǎo)引鉸刀BF-22.7-23-AD70-pilot-BF38455/03000424和山高導(dǎo)條鉸刀精鉸刀BF-22.7-23-30-AD70-fin-BF38456/03000434
04:噴油嘴孔
發(fā)動機(jī)缸蓋的噴油嘴孔主要用于保證油軌位置的正確性,對表面粗糙度和錐度形狀有較高的要求屋彪。但是所宰,較長的錐度導(dǎo)致切削刃口與零件的接觸距離長绒尊,切削力大,從而對刀具的角度設(shè)計仔粥、材質(zhì)選擇和整體剛性都提出了較高的要求婴谱。
山高解決方案:
根據(jù)零件的實際情況,選擇合適的刃口角度及分屑槽及苍。同時决太,其成熟的PCD刃口制造工藝確保了刀片的壽命和加工穩(wěn)定性。
山高精鉸刀HM-6C4-16-20R1/03306585
山高精鉸刀HM-6C4-16-20R1/03306585
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(AI制造 ,作者本刊記者 孫潔)
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