由于操作过于频繁,请点击下方按钮进行验证!

针对工件条件合理应用复合刀具

  复合刀具的应用,受到加工工艺、刀具寿命、零件结构等因素的制约,但在充分考虑各方面因素的影响下,在现阶段机械加工制造中,不失为一种先进的加工方法。

  复合加工技术是在机械加工工艺中,将多个单一工序进行有效组合,集中表现在加工刀具结构的变化上,即所谓采用复合性刀具代替普通的单一性刀具,在一次换刀加工中完成多道工序内容,从而实现提高生产效率、保证零件位置精度、改善刀具切削等目的。

  柔性化生产是目前汽车制造企业广泛采用的一种机加工方式,通过集合组合机床的高刚性、高效率和加工中心的柔性,柔性生产线获得了比组合机床生产线线路更短、设备更少、工序更加集中的优势,为了更好地平衡生产节拍,复合加工技术在加工中心上得到了应用,并随着复合加工技术的不断完善,许多组合机床也开始采用此项技术。

  提高生产效率和保证图纸精度

  在双顶置凸轮轴(DOHC)发动机中,缸盖通常采用铸造的方式制造,在其上有限的空间内布置有冷却水套和进、排气道,因此缸盖的结构十分复杂,机加工的重点部位有:具有较高同轴度要求的凸轮轴孔和圆柱度要求的挺杆孔;座圈90°密封带和尺寸为φ6mm的导管孔是其中加工难度最大的,其加工质量的好坏将直接影响气门的密封性。

  在座圈和导管孔从粗加工到精加工的整个过程中,如果采用普通的单一性刀具,不仅效率低下,同时还会因为多次装夹带来刀具中心不重合等误差,影响后续加工精度,因此,必须选择复合加工工艺。

  (1)采用复合刀具一次完成进气座圈安装底孔、粗钻导管底孔φ10.5mm及刀校进气道喉口的粗加工。

  由于导管孔中心与进气道中心呈斜角布置,在粗钻导管底孔时,会因钻头两切削刃负荷不均而难以保证导管底孔直线度,所以通常在进气道斜面上先加工一个φ13mm的工艺平台与导管孔中心线垂直;位于气门座圈上方的进气喉口的主要功能是减少进气阻力,因此必须保证铸造喉口时的设计空间,以便去除由于沾沙和泥芯移位而造成的多出铝瘤。综合考虑以上两点因素,在粗加工座圈安装底孔时,采用复合刀具,将3道工序的加工内容用一把刀具来完成,不但保证了相对位置,而且提高了加工效率。

  (2)采用复合刀具一次完成座圈安装孔和φ11mm导管底孔的精加工。

  φ11mm导管底孔要求孔的圆柱度和直线度均为0.01mm,座圈安装孔中心对导管孔中心同轴度要求φ0.2mm,为了保证精度,采用复合刀具进行精加工。在刀具设计上,为避免精镗φ11mm孔与后续精镗座圈孔产生加工干涉,先使用前端刀具进行φ11mm孔的精镗工序,然后再由后面两把刀具分别完成座圈安装孔的粗、精加工,不仅减少了精镗时刀刃的切削负荷,同时也延长了刀具的使用寿命。

  (3)精车进气座圈孔60°、90°、120°密封带和精铰φ6mm导管孔。

  在该加工过程中,图纸要求90°密封带中心对φ6mm导管孔中心的跳动误差≤0.015mm,因此,采用的复合刀具前端为φ6mm枪铰刀,精铰φ6mm导管孔后,液压缸控制铰刀退回刀套,随后呈120°圆周分布的3把车刀分别完成60°、90°、120°锥面的加工,保证了密封带的均匀宽度和90°密封带对导管孔中心径向跳动的要求。

  主轴承档的侧面加工

  在加工主轴承档的两个侧面时,采用的是复合加工刀具,即将多片3面刃铣刀安装在机床刀具主轴上,可以在一次进给中,完成多档主轴承孔两个侧平面的加工。

  改善刀具切削负荷

  在粗加工缸盖16—φ30.4mm挺杆孔时,由于毛坯单边余量大于4mm,原设计方案是在一次走刀中完成全部切削加工,但刀具会承受较大的切削抗力,容易出现闷车、损坏刀具和拉坏工件加工表面。如果采用两次加工,又将增加换刀工序,使机床加工节拍难以保证。综合考虑后,最终采用台阶结构的复合刀具,将切削余量分配在前后刀齿上,从而满足了工艺要求。

  复合加工技术得到了越来越多的应用,其优势也在不断显现。但任何技术都有其强和弱的方面,在缸体、缸盖等箱体类零件加工中,由于此类零件结构复杂、生产批量大,因此复合加工技术优势可以得到有效发挥。相比之下,对于结构简单、单件、小批量生产的零部件,加工工艺应该尽量安排在通用机床上完成,采用通用刀具加工,主要是因为,复合加工技术采用的是组合型刀具,该类刀具设计复杂,需求量有限,接近于单件生产,刀具成本要比通用刀具高几倍,甚至几十倍不等。

  复合加工技术的应用也常受加工条件、刀具寿命、刀具制造工艺性、零件结构的限制。如对于钻孔、倒角、刮平面这一套工序,如果采用复合刀具,不仅刀具结构复杂,而且工艺上也不合理。钻孔先接触的是工件毛坯面,由于钻削时钻头两侧切削刃切削力不相等,容易造成钻头偏斜,同时刮平面刀具直径与钻头直径相差太大,易造成加工过程中钻头和刮刀连接处折断。

  复合加工技术是当今机械加工中广泛使用的一种工艺方法,只要充分考虑加工工艺性、刀具的结构合理性和生产成本等诸多因素,不失为一种先进的加工方法。


声明:本网站所收集的部分公开资料来源于互联网,转载的目的在于传递更多信息及用于网络分享,并不代表本站赞同其观点和对其真实性负责,也不构成任何其他建议。本站部分作品是由网友自主投稿和发布、编辑整理上传,对此类作品本站仅提供交流平台,不为其版权负责。如果您发现网站上所用视频、图片、文字如涉及作品版权问题,请第一时间告知,我们将根据您提供的证明材料确认版权并按国家标准支付稿酬或立即删除内容,以保证您的权益!联系电话:010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn。

网友评论 匿名:

分享到

相关主题