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汽車製造

汽車製造業正確的刀具解決方案

星之球科技 來源:中國刀具信息網2014-05-16 我要評論(0 )   

數控刀具在汽車製造業(ye) 中的應用 汽車作為(wei) 先進製造業(ye) 的代表,對生產(chan) 設備的精度和柔性都有很高的要求。而數控刀具在汽車製造業(ye) 中起到了關(guan) 鍵作用,許多工序必須使用專(zhuan) 用刀具...

 

數控刀具在汽車製造業(ye) 中的應用 
汽車作為(wei) 先進製造業(ye) 的代表,對生產(chan) 設備的精度和柔性都有很高的要求。而數控刀具在汽車製造業(ye) 中起到了關(guan) 鍵作用,許多工序必須使用專(zhuan) 用刀具、複合刀具,如發動機曲軸,無論是內(nei) 銑、車車拉還是高速外銑工序,所使用的都是專(zhuan) 用刀具,這些刀具的刀體(ti) 製造複雜,技術含量高,這就對我國工具製造企業(ye) 提出了很高的要求。
下麵就從(cong) 幾個(ge) 方麵闡述數控刀具在汽車製造行業(ye) 中的應用:1 PCD超硬刀具的在汽車製造業(ye) 中的應用
PCD刀具的應用是實現高速、高效、高穩定性、低成本的最有效途徑。由於(yu) PCD刀具具有極高的硬度,在高切削速度下,能保持很高的耐磨性,又因它和有色金屬的摩擦係數非常小,切削中不會(hui) 產(chan) 生積屑瘤,加工的表麵粗糙度非常好,尺寸精度很穩定,刃口可以做得很鋒利,切削中非常輕快,尤其是在刀具的出口處幾乎沒有飛邊毛刺。如帶柄PCD銑刀、PCD鏜刀、PCD鉸刀等,刀柄型式主要為(wei) 圓柱柄、錐柄和HSK柄。這種刀具(尤其是多齒刀具)的特點是切削刃對刀柄的跳動小(如刃長為(wei) 30mm的HSK柄PCD銑刀的切削刃跳動僅(jin) 為(wei) O.002mm),尤其適合於(yu) 對各種有色金屬零件的成形麵、孔、階梯孔等進行大批量高速加工。例如,采用鋁基體(ti) 刀盤的PCD高速銑刀(六刃,直徑100mm),最高轉速可達20,000r/min以上,切削速度可達7,000m/min ,適合於(yu) 汽車零部件的成形麵加工。

圖1 PCD超硬刀具 
圖2 麵銑刀 2 數控麵銑刀和整體(ti) 硬質合金刀具在缸體(ti) 加工中的應用

    圖3 發動機生產(chan) 線 
    圖4 定位孔的加工  
    圖5 貼合麵的加工 
    圖6 進氣口排氣口加工 
    圖7 複合刀具的應用 
    圖8 曲軸的加工
    • 麵銑刀在汽車缸體(ti) 上的應用
    • 整體(ti) 硬質合金複合刀具在汽車製造中的應用
    在現代汽車工業(ye) 中,平麵銑削應用極為(wei) 普遍。為(wei) 適應汽車工業(ye) 的需要,工具製造廠商推出了銑削鑄鐵及矽鋁合金材料的銑刀和刀片係列。這此刀具、刀片使得加工效率和零件表麵質量都得到大輻度的提高。缸體(ti) 是發動機的關(guan) 進零件之一,其材料有鑄鐵和矽鋁合金兩(liang) 種,不同的材料其加工性能各不相同,比如在加工灰鑄鐵、球墨鑄鐵和高密度球墨鑄鐵時,這些鑄鐵都有不同的加工特性,其中灰鑄鐵含有網狀硬組織,表現為(wei) 脆性,加工時,刀具易產(chan) 生崩刃;球墨鑄鐵和高密度球墨鑄鐵有一定塑性,可產(chan) 生鐵屑,但刀具切出時,工件也會(hui) 產(chan) 生翻邊,導致刀尖損壞,同樣的工件鑄造過程不同,其加工性能也不同。針對不同的材料,不同的加工條件,工具製造商推出了相應的專(zhuan) 用刀片係列,在汽車發動機的加工中發揮了極其重要的作用。
    成功案例:
    • 客戶單位:某汽車發動機製造廠;
    • 零件名稱:發動機缸蓋;
    • 零件材料:QT450 HB230
    • 加工設備:立式加工中心,濕式加工;
    • 加工內(nei) 容:粗銑發動機缸蓋頂麵;
    • 切削參數:Vc=200m/min,f=0.5mm/r,ap=2mm
    • 實驗結果:我公司加工零件數80件/刃;競爭(zheng) 對手加工零件為(wei) 5O件/刃。性能上略勝一籌,我公司性價(jia) 比高,得到了客戶的認同。
    各工具製造商在孔加工精度和加工效率方麵各有優(you) 勢,為(wei) 了適應汽車行業(ye) 對刀具的需求,他們(men) 在刀具的材料、刀具的結構設計和塗層方麵都作了深入的研究,尤其是在加工鋁合金等有色金屬時,目前已經開發出了金剛石塗層硬質合金鑽頭、DLC塗層硬質合金鑽頭或帶金剛石燒結體(ti) 刀齒的鑽頭,這大大提高了刀具的使用壽命和被加工件的尺寸精度。
    切削案例
    • 鑽頭規格:Ø12
    • 被切削材料:42CrMo,硬度HB250~300
    • 機床:DECKEL MAHO GmbH公司DMU70V高速加工中心
    • 切削速度:Vc=75m/min,每轉進給量:fr=0.25mm/r,(轉速n=1990r/min,進給速度Vf=497.5mm/min)
    • 鑽孔深度:L=30mm
    • 鑽頭壽命:鑽孔數量2988個(ge) ,總切深89.4m
    總之,鑽頭的切削條件總的趨勢是高速化,隨著被加工材料的不同,切削速度已可分別達到200~300m/min。高速鑽頭切削是一種高速大進給量的發展趨勢,類似球頭立銑刀切削條件的發展趨勢。切削實踐表明,提高切削速度有利於(yu) 切屑形態的合理化和改善加工表麵的粗糙度,預計今後仍將沿著高速切削的方向發展;提高進給量對斷屑排屑和延長刀具壽命非常有利.因此,今後也仍將沿著大進給的方向不斷發展。#p#分頁標題#e#
3 數控成型複合刀具在缸體(ti) 加工中的應用
隨著汽車市場競爭(zheng) 的不斷加劇,利潤空間越來越小,各個(ge) 汽車製造商為(wei) 了降低成本,提高加工效率,就不斷地改進汽車製造工藝,這時以前需要幾道加工工序才能完成的內(nei) 容現在合並成一次加工而成,這不僅(jin) 縮短了加工時間,提高了加工效率,而且更進一步提高了零部件的加工精度,大大減小了加工成本,這時各種形式的成型刀具、複合刀具就發揮了極其重要的作用,這些成型刀具的刀片可以是焊接式的也可以是刀片式的,根據不同的客戶不同的需求,其結構形式也各不相同。為(wei) 了滿足汽車行業(ye) 不斷的需求,上海工具廠有限公司2006年開發出了各種形式的複合成型刀具,這類刀具將PCD超硬刀具與(yu) 硬質合金刀具有機地結合在一起,可以實現由粗加工到精加工一次成型,目前該類刀具在各大汽車公司得到了廣泛的應用。 4 數控整體(ti) 刀具在曲軸加工中的應用
由於(yu) 發動機曲軸自身結構的特殊性,目前國內(nei) 轎車曲軸生產(chan) 線多為(wei) 高速柔性生產(chan) 線FTL(Flexible Trallsfer Line),這種生產(chan) 線的特點是不僅(jin) 可以加工同係列曲軸,而且還可加工變型產(chan) 品、換代產(chan) 品和新產(chan) 品。對於(yu) 曲軸主軸頸加工應優(you) 先選用CNC內(nei) 銑或CNC高速外銑,連杆頸的加工用CNC高速外銑。如果毛坯是鍛鋼毛坯,CNC內(nei) 銑更有利於(yu) 斷屑。不宜采用CNC車-車拉,由於(yu) 平衡塊側(ce) 麵是斷續車削,曲軸轉速又很高(約1000r/min),崩刀現象很嚴(yan) 重。根據我公司的產(chan) 品特點,我們(men) 在曲軸端麵螺紋孔的加工、直油孔的加工和斜油孔的加工方麵具有很大的優(you) 勢,目前我公司的整體(ti) 刀具已經在上海大眾(zhong) 、上汽汽車和通用汽車公司得到了廣泛的應用。 5 總結
本文通過介紹數控刀具在汽車加工行業(ye) 的應用闡述了上海工具廠有限公司數控刀具在汽車加工方麵的技術水平,為(wei) 了滿足汽車加工越來越高的要求,我們(men) 在提高數控刀具技術開發能力的基礎上,還必須加大對汽車加工技術的研究,提升我們(men) 的技術服務質量。

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