运用先进刀具提升效率降低成本
来源:    发布时间: 2015-05-08 08:00   672 次浏览   大小:  16px  14px  12px

运用先进刀具提升效率降低成本

德国一家大型汽车发动机生产工厂,在对其发动机缸孔进行加工时,刀具的第一步应用,是加工GG25灰铸铁套筒,其将被压入铸铝发动机缸体。该工步需要将深度为138mm的孔从74.50mm扩宽到76.10mm。尽管该工步名为“镗缸孔”,加工过程却更接近于垂直方向的镗铣;刀具直径依据缸孔最终直径制作,沿Z轴进刀的方式确保了加工孔的高同轴度。在最初加工时,该工厂采用专用刀具完成粗加工及半精加工。粗加工及半精加工工序均由夹持带5刃的CBN刀片至固定刀槽的铣刀完成。加工周期长达16.6 s;两工步的刀具在清除切屑的问题上也表现得不甚理想,而对切屑的再次切削,不利于精加工,而且会磨损切削刃。这家汽车制造商希望得到性价比更高的替代方案:在原有工艺基础上,寻求更可靠的加工方式,大幅缩短加工周期,并保证工件表面的质量。

针对这种情况,伊斯卡刀具公司为其提供的解决方案是在同一刀体上采用两种装夹方式,夹持带涂层硬质合金刀片,一种刀座形式用于粗加工,另一种刀座形式用于半精加工。四片粗加工刀片平行于刀具顶面夹持于固定刀槽中。三片半精加工刀片垂直夹持于可调节式刀座,分布于铣刀圆周。粗加工刀片组约扩孔径1.00mm;半精加工刀片组扩孔径 0.6mm。冷却液经由内冷却喷孔直达刀片切削刃处,以确保有效排屑。为消减振颤,半精加工刀片组以非对称的方式分布于圆周。同时,立装刀片,刀片与节圆呈切向排列而非垂直于节圆呈放射状安装。其原理是令主切削力指向最厚实的刀片截面从而提高每刃承载能力。切削负载直指刀体,在有效减振的同时获取更长的刀具寿命。此外,刀片立装夹持,螺钉免于承受拉应力,可以确保切削加工更可靠。此外,伊斯卡通过分析客户的机床设置,更新切削参数,来探寻加工周期缩短的因素。伊斯卡并未更改机床的转速,仍为1,500 rpm,切削速度 Vc=360 m/min,刀片每刃移除材料0.50 mm。而是将进给量从0.07 mm/齿提高到了0.10 mm/齿,进而显著提升工作台进给及进给率。

在几个月的新工艺试用之后,这家汽车制造商发现,运用伊斯卡新研发的特制刀具,缸孔加工的周期比以前缩短了44%。带4个缸孔的发动机,在相同切削条件下,每一个缸孔的粗加工复合半精加工从原先到16.6 s缩短到现在的9.2 s。同时,加工过程中所采用的刀具数量也大大下降,帮助用户减少了刀片消耗。曾经需要各自刀具的工步,如今用一把刀具可以同时完成加工。意料之外的节省,除了因为涂层硬质合金刀片较CBN刀片更加经济;还由于刀片立装夹持,使每个刀片切削刃更多,共同有效延长了刀具寿命。

作为发动机的另一重要部件,连杆与曲轴和活塞销配合的孔要求具有很高的精度,多采用粗镗、精镗、铰孔和抛光的加工工艺,其中铰孔精度和难度最高。某汽车零部件制造商在加工连杆大头孔时,使用了山高刀具的新型X-Fix大直径多齿铰刀。在使用过程中发现,这款铰刀的直径覆盖范围从40mm到155mm,能够获得IT6级公差,使用非常方便。而且这款铰刀的齿数比同类型刀具更多,包括了3、5、7、9四种齿数,大大提高了加工效率;而且刀具加工过程中非常稳定可靠,极大地降低了加工成本。客户对此非常满意。

页面网址:www.rqhhcygj.com

 
欢迎光临
 
QQ  在线客服QQ