瑪帕不斷創(chuàng)新的發(fā)動機(jī)孔加工工藝裝備

2017-03-12 10:17:56·
 
在汽車制造業(yè),以現(xiàn)代制造技術(shù)、裝備替代和更新傳統(tǒng)技術(shù)、裝備已成為潮流。在新材料和新工藝的推動下,面對新的市場需求,發(fā)動機(jī)孔加工的工藝裝備發(fā)生了很大的變化。在發(fā)動機(jī)自制件的機(jī)加工工藝中,尤其是缸體和缸蓋兩個箱體類零件中,孔加工占據(jù)了相當(dāng)大的比例,其中比較典型的孔加工工藝有凸輪軸孔、曲軸孔、缸孔、氣門導(dǎo)
在汽車制造業(yè),以現(xiàn)代制造技術(shù)、裝備替代和更新傳統(tǒng)技術(shù)、裝備已成為潮流。在新材料和新工藝的推動下,面對新的市場需求,發(fā)動機(jī)孔加工的工藝裝備發(fā)生了很大的變化。
 
在發(fā)動機(jī)自制件的機(jī)加工工藝中,尤其是缸體和缸蓋兩個箱體類零件中,孔加工占據(jù)了相當(dāng)大的比例,其中比較典型的孔加工工藝有凸輪軸孔、曲軸孔、缸孔、氣門導(dǎo)管和閥座孔等。提高孔系加工的效率和降低加工成本,是每個工廠規(guī)劃和生產(chǎn)運(yùn)營部門必須考慮的。近年來,隨著機(jī)床技術(shù)的突破和先進(jìn)高效刀具的推廣應(yīng)用,發(fā)動機(jī)孔加工的工藝裝備也發(fā)生了很大的變化。
 
缸蓋凸輪軸孔加工設(shè)備一般采用加工中心,刀具為帶導(dǎo)向條的自導(dǎo)向鏜刀,該刀具由德國瑪帕公司發(fā)明并最先使用。由于在加工質(zhì)量和單件成本方面的優(yōu)勢突出,使得該公司在自導(dǎo)向鏜刀領(lǐng)域占據(jù)了90%以上的市場份額。有時,根據(jù)不同的生產(chǎn)節(jié)拍要求,為了提高加工效率,也可以考慮采用專機(jī)加線鏜的刀具方案(簡稱“線鏜方案”),但該方案會導(dǎo)致設(shè)備和工藝的柔性較差。缸體曲軸孔的加工亦可選擇上述兩種方案。具體使用哪種方案則與具體的產(chǎn)品和規(guī)劃方案密切相關(guān)??傮w來說,大型柴油機(jī)曲軸孔的加工一般采用線鏜方案,一般的轎車發(fā)動機(jī)則兩者均可采用。
 
缸體上的缸孔加工通常采用單刃可在線補(bǔ)償?shù)溺M刀,不過近年來已有不少企業(yè)開始采用多刃鏜刀,極大地提高了機(jī)床的效率。該鏜刀選用可轉(zhuǎn)位刀片(如六角形),可以做成固定尺寸,也可以做成微調(diào)式的,對刀具的制作精度要求較高。
 
近十年來,柔性機(jī)加工設(shè)備在動力總成廠自制件加工中得到了廣泛的應(yīng)用。眾所周知,在以CNC為主的柔性較高的發(fā)動機(jī)機(jī)加工生產(chǎn)線上,尤其是鋁合金箱體零件的加工,一臺機(jī)床配備的刀具數(shù)量較多,換刀時間占據(jù)了機(jī)床輔助加工時間的絕大部分,所以減少刀具數(shù)量,采用復(fù)合刀具是提高機(jī)床效率的有效途徑之一。復(fù)合孔加工采用的刀具有階梯鉆、階梯鉆鉸及鉆攻一體等,其中,階梯鉆和階梯鉆鉸較常用。鉆攻一體的刀具實(shí)際上是利用加工中心的插補(bǔ)功能對螺紋進(jìn)行銑削加工。鋁合金材質(zhì)加工中廣泛使用的多階梯PCD鉸刀是利用高精度成形磨削技術(shù)來保證切削刃形狀獲得優(yōu)良一致的尺寸精度和表面粗糙度,使所有切削刃在不同加工負(fù)荷下都具有優(yōu)良的切削性能。
 
在保證加工精度的同時提高刀具壽命,要求復(fù)合孔加工刀具具有高的剛性和旋轉(zhuǎn)精度。這類刀具一般采用熱裝式刀柄或可調(diào)式刀柄,有些刀具廠則采用先熱裝再刃磨的方法保證復(fù)合刀具尤其是復(fù)合鉸刀有足夠高的旋轉(zhuǎn)精度,從而提高孔的加工精度、提高刀具壽命。然而,采用該工藝制作的刀具需送回原廠進(jìn)行重磨或重新鑲片,這樣就需要刀具管理部門根據(jù)重磨刀具需要的交貨期適當(dāng)?shù)卦黾拥毒叩膸齑鏀?shù)量。
 
對于孔加工來說,機(jī)加工設(shè)備要具備高的進(jìn)給速度和加速度,同時機(jī)床主軸的高轉(zhuǎn)速對提高加工效率也非常重要,軸的快速進(jìn)給速度和加速度關(guān)系到機(jī)床的輔助加工時間的長短。有些線鏜工藝需要在加工中心上完成,針對這種情況一般是考慮在機(jī)床上設(shè)計(jì)特殊的刀架和夾具,提供必要的支撐和輔助支撐。需要注意的是,對于以生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)型號加工中心為主的機(jī)床廠家來說,在其標(biāo)準(zhǔn)CNC上“去功能化”并不意味著成本的降低。