汽车配件加工(专题 | 汽车零部件加工解决方案(二))

汽车配件加工

传统能源汽车中,减少整车重量意味着提高了燃油的经济性,同时汽车的排放也会降低。虽然新能源汽车正在快速发展,但还没到完全取代传统能源汽车的阶段,目前新能源和传统燃油汽车齐头并进,因此各汽车制造厂家仍然在追求发动机的轻量化、高速化和高功率化。其中,实现发动机的轻量化至关重要。发动机零件对于制造精度和质量等要求非常高,加工技术含量高、工艺比较复杂,加工方式主要有铣削、钻削、镗削等。为达到高质量的加工水平,要求刀具具备高速、高精度和高效率的特点,故在汽车整车、零部件行业以及上下游加工产业链中,刀具的重要性不言而喻。
本期主题为各类汽车零部件加工用刀具应用及加工实例,为汽车制造的用户企业和刀具制造企业的专业人员提供参考和借鉴,也欢迎大家针对发动机加工难题积极参与讨论。

锑玛钻头成功案例之转向节连接安装孔刀具
转向节(Steering Knuckle)又称“羊角”,是汽车转向桥中的重要零件之一,能够使汽车稳定行驶并灵敏传递行驶方向。转向节是车轮转向的铰链,一般呈叉形。上下两叉有安装主销的两个同轴孔,转向节轴颈用来安装车轮。转向节上销孔的两耳通过主销与前轴两端的拳形部分相连,使前轮可以绕主销偏转一定角度而使汽车转向。
加工案例
锑玛应客户要求加工转向节,材料为锻钢,采用卧式加工中心进行加工,内冷,加工部位D5.5孔,深度24mm,寿命要求120件。
零件加工有三个难点:①被加工孔的孔底出口表面是外螺纹表面,刀具钻通出孔底时,外螺纹表面对刀具的损伤较大,刀具切削刃口容易崩缺;②被加工孔是贯穿孔,在第一次钻完孔后,需要再进行一次相贯的钻削加工,刀具在第二次加工贯穿已加工孔时,切削刃口容易崩缺;③为了去除相贯孔处的毛刺,需要此款刀具再从第一次已经钻好的孔反面进入,钻入到相贯孔处去除毛刺,刀具在钻入已经加工好的孔时,刀具的两侧刀尖容易崩缺。
锑玛采用优化刀具进行加工,其设计特点有:
①特殊设计的钻心形式,加强了刀具的定心效果,以保证刀具加工时的稳定性;②双刃带设计,保证刀具在加工时的稳定性;③特殊的刃型设计,以及刃口处理方式,在保证刀具切削性能的同时,提高切削刃口的强度。
加工完成后,其测试结果如下:刀具直径D5.5内冷钻,Vc=31m/min,S=1800r/min,F=200mm/min,刀具使用寿命稳定在160 件以上。
山田刀具汽车零部件加工中的定制化刀具方案
一般情况下,常规产品加工会选择通用型刀具加工,但是无法满足一些特殊要求,这时只有根据产品的实际要求来进行设计和非标定做。另外通用刀具没有针对性,非标定制刀具可以根据实际工况来定做,可以大大提升生产效率,减少加工时间,提高刀具的寿命,降低刀具单耗成本。
大直径的工件加工往往使刀具重量超过机床的承受极限,过于单薄的刀具无法满足高速、高效的加工需求,山田刀具开发了轻量化大直径镗刀,可以轻松的应对大直径高速高效加工。
高硬度钢定制加工方案和服务
定制CBN刀片和刀杆用于主动五档齿轮反钩端面加工。由于加工位置在反面,刀具需要经过内孔深入到反端面再进行径向移动,以完成加工。受加工位置空间的局限,无法选用刚性更好的标准CBN刀片。山田刀具基于定制加工的理念,全新设计安装刀杆,在有限的空间内使用刀尖角尽可能大的非标刀片XCGW09T308(具体角度根据干涉情况进行模拟设定)用于替换原来VBGW160408的标准刀片。刀具刚性大大提升,切削速度由原来100m/min提高到140m/min,加工寿命提升2倍以上。
郑钻高性能切削刀具解决汽车发动机零部件高效加工难题
导管座圈加工
气门座圈和导管孔的加工精度直接影响到发动机的动力和尾气排放指标。郑钻导管座圈加工刀具可轻松实现气门座圈及导管孔压圈前后的精密复合,精准保证气门与座圈的配合间隙,确保气门散热和密封性能,解决了加工过程中反复调刀、刀具磨损变形快、加工效率低等困扰。
底孔精加工刀具采用热缩工艺实现两种材料的高精度复合,具有精准的同心度,确保刀具的超长耐用度和尺寸精度。该款刀具采用法兰连接结构设计,可实现径向跳动调节,内冷却结构可确保更好的排屑效果。
导管座圈精加工刀具可以同时实现导管孔和座圈锥面的高效精密加工,合理的导向分布设计,保证了铰削精度,装夹的镗刀片可实现微调操作,且可以重复装夹,调节方便可靠。加上PCD和PCBN相结合的刀具材质,使刀具的耐用度和加工质量得到了双重提升。
导管精加工枪铰刀有PCD和硬质合金两种材质可供客户选择,前刃跳动可达到0.003mm,且拥有多种刃数和材质,以匹配不同的工况和加工条件,刀具结构设计有焊接式与机夹式两种,适合超长长径比的精铰作业。此款刀具郑钻提供修磨服务,大幅降低了客户的刀具使用成本,更加经济实用。
难加工孔的高效加工
发动机上的挺柱孔、火花塞孔和喷油嘴孔等是比较典型的难加工孔,为了保证被加工时的同轴度和提高加工效率,郑钻采用多工序复合刀具,实现多阶孔集中加工,减少换刀次数,从而节省换刀时间,相应降低了客户的刀具库存量。
挺柱孔加工刀具分为粗加工和精加工。挺柱孔粗加工刀具采用钻铰一体结构,硬质合金钻头与PCD铰刀完美热缩配合,在钻孔的同时提供铰孔的精准导向。采用郑钻独创的换片技术,使铰孔精度与更换后的新刀保持一致,节约了产品加工时间成本,提高了加工效率。
阀体刀具
挺柱孔精加工刀具采用不等分齿距结构和内冷却工艺,不仅有效避免了给被加工件留下印痕,也使切削过程变得更加平稳,排屑效果更好。这款刀具还具有轴向前角可以减小轴向力的特点,切削速度更加轻快,从而提高切削加工效率。机夹式挺柱孔精加工刀具可实现刀片灵活更换和调节,使用简单方便,而且法兰连接的刀体结构可适配不同的刀柄,精确设计的导向结构确保了加工过程平稳。
在火花塞、喷油嘴孔的加工过程中,郑钻研发生产出一款具有复杂切削刃的精加工刀具,结合背锥0.003mm的制造公差,可达到IT7级公差。这款复合刀具组合采用热缩工艺,保证了刀具有更高的精度和更好的刚性,可以加工出更出色的表面质量。
郑钻刀具配合PCD材质的高精度和耐磨性,从工艺优化到高效稳定加工,完美解决了此类难加工的孔加工问题。
缸盖和缸体结合面的铣削
缸盖和缸体结合面的铣削问题一直是发动机制造商关注的重点。由于光滑、平整的缸盖、缸体结合面对于汽车发动机的正常运转非常重要,因此客户对缸盖、缸体结合面的铣削刀具要求很高。郑钻根据客户的需求研发生产了高速、高精度的结合面铣削刀具——PCD铝基面铣刀和高速PCBN可转位精加工盘铣刀。

变速箱壳体刀具
郑钻PCD铝基面铣刀用于缸盖结合面高精度镜面铣削加工,适合高效率面铣粗精加工。刀盘采用高强度铝合金,刀片采用PCD材质,硬度高、寿命长,同规格直径拥有不同刃数的刀片,加上优化的切屑处理内冷设计,大大提高了被加工件的加工效率,0.01mm的圆周跳动保证了被加工件的铣削精度。针对客户要降低刀具使用成本方面的要求,郑钻PCD面铣刀采用机夹式刀片装夹,刀片可修磨、可更换,刀盘可重复利用,2mm的调刀范围增加了刀片修磨次数,扳手直接调节位置,方便快捷,节约了大量成本。
高速PCBN可转位精加工盘铣刀主要对铸铁缸体顶面的加工。这款刀具采用可转位设计的整体CBN刀片,正方形刀片8个角都可以使用,且刀片整体可修磨3次,刀具寿命呈几何倍增,加工成本降低。可转位的设计方法使得刀盘刀片在轴向及径向两个方向都能调整,可以保证刀片安装到刀盘时的端齿跳动以及刀盘外径跳动调整到0.005mm以下,在加工时使每个刀片能够受到相同的磨损,延长了刀片的使用寿命。
针对曲轴、凸轮轴孔以及缸孔加工,郑钻都有配套的高性能加工刀具,如加工曲轴、凸轮轴孔的高精度大长径比孔加工刀具,加工缸孔的粗/精镗刀、珩磨头等。
往期精彩回顾专题 | 航空航天零部件加工
专题 | 模块式镗刀的结构及选用
专题 | 刀具行业状况与市场环境(一)
 

汽车配件加工相关文章

为您推荐

发表评论

您的电子邮箱地址不会被公开。 必填项已用*标注

返回顶部