汽车发动机零件生产中的高性能刀具

近年来,我国汽车工业发展异常迅速,实现了持续高增长,汽车及零部件制造业已成为机床刀具行业最大、最重要的用户。发动机是汽车的心脏,也是汽车最主要的组成部分,其零件制造工艺水平普遍高于其他汽车零件。发动机制造业一个明显的走向就是采用高速加工技术来提高效率,缩短交货时间,降低生产成本,提高市场竞争力。从而对与之生产加工紧密相关的切削刀具需求不断上升,同时也出现了很多新的要求。

发动机生产趋势

1.高速化

高速切削加工是实现高效率制造的核心技术,工序的集约化和设备的通用化使之具有很高的生产效率,具体有“三高”:切削速度高(是常规切削的5~10倍)、机床主轴转速高(一般主轴转速在10?000~20?000r/min)、进给速度高(通常达15~50m/min,最高可达90m/min)。因此,这项技术对刀具材料以及刀具结构、几何参数等都提出了新的、更高的要求。其中,刀具材料的选择对加工效率、加工质量、加工成本和刀具寿命等都有重要的影响。

2.柔性化

柔性化是发动机制造的发展趋势之一。在传统自动线的局部工位用CNC或加工中心来实现柔性加工的生产线称为柔性自动线(FTL)。用专用加工中心构成的柔性制造系统则主要用于缸盖和缸体加工。从产量角度分析,可以达到从传统的FMS系统起步产量的年产5万件到传统自动线的产年20万件。

3.高效化

从国外某汽车制造业的情况来看,平均每五年切削效率提高28%,其中切削速度平均提高19%,进给量平均提高8%,而最近几年切削效率的提高幅度在30%以上。目前制造发动机主要零件的生产节拍已经缩短到

30~40s,比十几年前缩短了50%以上。例如,用高速加工中心铣削加工灰铸铁材料的缸体,切削速度可达到700~1500m/min,刀具采用CBN刀片。铣削加工铝合金缸体、缸盖时,广泛采用PCD刀具,考虑到高速回转时会产生很大的离心力,故刀体采用高强度铝合金材料制作。

高性能刀具材料

为满足高速切削加工要求,高性能刀具材料除应有普通刀具材料的一些基本性能之外,还应具备:①高的硬度和耐磨性。高性能刀具材料的硬度必须高于普通加工刀具材料的硬度,一般在65HRC以上,刀具材料的硬度愈高,其耐磨性愈好。②高的强度和韧性。刀具材料要有很高的强度和韧性,以便承受切削力、振动和冲击,防止刀具脆性断裂。③良好的稳定性和热硬性。刀具材料要有很好的耐热性,要能承受高温,具备良好的抗氧化能力。④良好的高温力学性能。刀具材料要有良好的高温强度、高温硬度和高温韧性。⑤较小的化学亲和力。刀具材料与工件的化学亲和力要较小。

高性能刀具材料主要有:金刚石、立方氮化硼、氧化铝基和氮化硅基复合陶瓷、表面涂层硬质合金、超细晶粒硬质合金等。

1. PCD (聚晶金刚石)

PCD刀具由于具有极高的硬度和导热性,低的热胀系数,高的弹性模量和较低的摩擦系数,刀刃非常锋利。在加工铝和硅铝合金工件及其他非铁金属和极耐磨的高性能非金属材料时使用寿命极高,切削速度可达2500~5000m/min。近年来,随着汽车制造业大量应用轻型材料(如铝合金、复合材料、塑料等),PCD刀具的应用也大量增加。现在汽车发动机的缸体、缸盖、活塞及变速器壳体、阀体、槽体、侧盖等零件很多都采用铝(合金)件,这些零件的加工大量采用了PCD刀具,取得很好的效果,一般每把刀都能加工几千件,甚至可达2万件。实践证明,在加工某些壳体零件孔系中,将原来采用的硬质合金镗刀改为PCD刀具,刀具寿命从原来的3000件提高到7万件,经济效益非常明显。

2. CBN(立方氮化硼)

CBN刀片的特点是硬度极高(仅次于金刚石),特别是红硬性好,在1000℃以上的高温下仍能保持其硬度和良好的切削性能,具有优良的化学稳定性和导热性及低的摩擦系数。在适应高速切削需要的同时,也满足了一些高硬度难加工材料零件的加工需要,在发动机缸体等铸铁类零件和气门阀座等粉末冶金零件的加工中获得了较好的应用效果。如缸体缸孔的加工在半精镗和精镗工序中很多就采用了CBN刀片,切削速度可达800

m/min,刀具寿命是硬质合金刀具的一倍以上。在缸体的缸盖结合面的加工中,CBN铣刀切削线速度可达1200m/min以上,高的甚至可以达到2000m/min,进给速度可达1000~2000mm/min。另外,CBN刀具还可用于加工淬硬工件,因而可以实现以车代磨,如国外某公司在轴类零件的加工中,用CBN刀具进行轴上槽的车加工,代替了原来要用成形砂轮进行的磨削加工。

3.陶瓷

作为高硬、高耐用材料同时又极具竞争力价格的刀具,陶瓷刀具是刀具家族中的一种新型刀具,是一种值得关注和正在不断扩大应用领域的刀具。陶瓷刀具脆性大的缺陷正在得到改善,现在已有了增韧型陶瓷刀具,可应用于铸铁工件的粗加工,如在发动机气缸体缸孔的粗加工中,无论是V形六缸发动机还是直列四缸发动机都采用了陶瓷刀具进行缸孔的粗加工,显著提高了加工效率,其镗孔切削线速度可达700~800m/min。

4.涂层硬质合金

伴随表面工程和摩擦学的发展,涂层技术在近十几年来获得了突飞猛进的发展,技术和设备都越来越成熟,在刀具上的应用也越来越广泛,成效明显,并且有多种新型涂层开发了出来。目前在加工汽车零件刀具上采用较多的涂层有TiN、TiC、TiCN、TiAlN、ZrCN等,在钻头、铰刀、齿轮滚刀、丝锥上都获得很好的应用效果,刀具寿命明显提高。如今在汽车零件制造业中硬质合金刀具75%进行了涂层,而且随着对刀具重磨要求的提高,越来越多的重磨后刀具需要进行重新涂层,使涂层应用有了更广阔的前景。

刀具使用现状

发动机制造业一个明显的走向就是采用高速加工技术来提高效率,缩短交货时间,降低生产成本,提高市场竞争力。

目前在汽车发动机零件生产中使用高性能刀具越来越广泛,如加工高强度铸铁件,一般采用CBN、SiN陶瓷、Ti基陶瓷及TiCN涂层刀具材料制作的刀具,铣削速度可达2200m/min;加工高硅(Si)铝件采用PCD、超细硬质合金刀具加工,其铣削速度也可达到2200

m/min,钻、铰削速度分别可达80m/min和24m/min;加工精锻结构钢件采用SiN陶瓷、Ti基陶瓷及TiCN涂层刀具加工,其车削速度达200m/min。此外,在加工各种精锻钢制齿轮时,则采用高钴(Co)粉末冶金高速钢。其表面涂覆TiCN的高速钢整体滚刀、剃齿刀,内、外表面加工的各类拉刀,其滚削速度为110m/min,剃齿切削速度为170m/min,拉削速度为10~25m/min。

在刀具使用方面,主要是在数控机床上采用HSK空心短锥柄,可与各种多刃专用铣刀、复合式孔加工刀具组成高速工具系统,完成多工序、多工位切削加工,其高速动平衡≤2.5G;在汽车零件的精加工生产自动线上,广泛采用自动检测装置和半自动补偿刀具。如国内某公司引进的精镗缸孔用自动补偿刀具是采用意大利Marposs公司生产的电动式测量仪,在零件加工完后,对加工尺寸进行测量比较,将信号送入万耐特(Valenite)公司提供的自动补偿机构,起动步进电动机,改变涨刀量,进行刀具自动补偿;采用自动径向进给刀具加工缸体曲轴孔及轴承挡止推面,一次走刀完成孔与端面的镗削加工,可保证工件端面对孔的垂直度和两端面的相互平行度。

发动机生产今后的发展趋势是,将普遍采用高速(超高速)式切削技术。采用超硬材料制作的各类刀具、复合(组合)或各类高速切削刀具的结构设计与制造技术将成为高性能刀具品种发展的主导技术。其中无屑加工工艺的搓、挤、滚压成形类刀具的应用将会更加广泛;超硬刀具材料发展会更快,应用领域会更加扩大。

当前国内刀具行业的总体状态是起点低、起步晚,先进的高性能刀具仅仅是随着近年来数控高速机床的发展才开始研发生产,因此高性能刀具产品基础比较薄弱,发展速度缓慢,竞争力不强。我国刀具制造行业要在国内刀具市场占有更多的市场份额及参与国际竞争,最根本的出路就是提升企业的整体刀具技术水平,在以下三个方面要有所突破。

1.提高以硬质合金为主的各种刀具材料性能

在现代刀具材料的发展中,硬质合金起着主导作用(约占64%)。此外,其他刀具材料的性能也得到了显着改善,扩大了各自的应用领域,形成了各种刀具材料既有独特优势、使用范围又相互替代补充的整体格局。正是刀具材料的全面、迅速发展,为当今高速、高效金属切削加工奠定了基础。

硬质合金的性能不断改进,应用面不断扩大,成为切削加工的主要刀具材料,对推动切削效率的提高起到了重要作用。首先,细颗粒、超细颗粒硬质合金材料的开发显著提高了硬质合金材料的强度和韧性,用它制造的整体硬质合金刀具(尤其是量大面广的中小规格通用刀具如钻头、立铣刀、丝锥等)大量替代传统的高速钢刀具,使切削速度和加工效率大幅度提高,将量大面广的通用刀具带入了高速切削范畴。其次,硬质合金加压烧结等新工艺的开发和应用提高了硬质合金的内在质量,针对不同加工需求开发专用牌号的做法进一步提高了硬质合金的使用性能。开发了具有良好抗塑性变形能力和韧性表层的梯度硬质合金,作为化学涂层硬质合金刀片牌号的基体材料,提高了涂层硬质合金刀片的切削性能和应用范围。

陶瓷和金属陶瓷刀具材料品种增多,强度和韧性提高,应用领域和加工范围不断扩大,可在钢材、铸铁的精加工、半精加工中替代硬质合金,提高了加工效率和产品质量。目前,此类刀具材料不仅可用于单件、小批量生产,而且已应用于流水线的批量生产,由于价格较低,可作为干切削、硬切削的首选刀具。

PCD、CBN超硬刀具材料改性和制造工艺的改进,使其应用领域不断扩大。用CBN制造的缸孔镗刀已可用在自动生产线以及铸铁、淬硬件的加工中,并从精加工领域扩大到半精加工领域,使切削加工效率大幅提高。铝合金是汽车工业广泛使用的重要材料,铝合金的高效加工是一项关键技术。目前,由于广泛应用各种高性能PCD刀具,使切削效率显著提高,最高切削速度已达7000m/min。产品已从车刀面铣刀扩大到立铣刀、钻头、铰刀、成形刀具等。

2.涂层作为提高刀具性能的关键技术

刀具涂层技术近年来取得了重大进展,表面涂层已成为提高刀具性能的关键技术。化学气相沉积(CVD)仍然是可转位刀片的主要涂层工艺,已开发出中温CVD、厚膜Al2O3、过渡层等新工艺,在改进基体材料性能的基础上,使CVD涂层的耐磨性和韧性均得到显著提高。CVD金刚石涂层也取得了较大进展,提高了涂层表面质量,并进入实用阶段。目前,国外硬质合金可转位刀片的涂层比例已达75%左右。在此期间,物理气相沉积(PVD)涂层技术的进展尤为引人注目,在涂层炉结构、工艺过程、自动控制技术等方面都取得了新进展,不仅开发了适用于高速切削、干切削、硬切削的高耐热性涂层(如超级TiAlN)以及综合性能更好的TiAlCN通用涂层和DLC、W/C减摩涂层,而且通过对涂层结构的创新,开发了纳米、多层结构涂层,大幅度提高了涂层的硬度和韧性。

PVD涂层技术的新进展显示了涂层技术对提高刀具性能的巨大潜力和独特优势,通过对涂层工艺参数的控制和对靶材、反应气体的调整,可不断开发出新的高性能涂层,以满足加工多样性的需要。涂层技术将成为提高和改善刀具性能的捷径,有着十分广阔的应用前景。

3.不断创新刀具结构

随着制造业的高速发展,汽车工业等重点产业部门对切削加工不断提出更高的要求,推动着可转位刀具的持续发展。为汽车流水线开发的专用成套刀具突破了传统的按需供刀、“闭门造刀”的做法,成为革新加工工艺、提高加工效率、降低加工成本的重要工艺因素,发挥着重要的作用。

汽车工业的敏捷制造成为推动可转位刀具结构创新的强大动力,促进了多功能面铣刀、各种模块式立铣刀系统、大进给铣刀等高性能加工刀具的不断涌现。为满足高效加工铝合金构件的需要,开发出了结构新颖的铝合金高速加工面铣刀等先进刀具。

随着高效率数控机床的发展及普及应用,使立铣刀、钻头等通用刀具的几何参数进一步多样化,改变了标准刀具参数“千篇一律”的传统格局,可适应不同的被加工材料和加工条件,切削性能也相应提高。一些创新的刀具结构还可产生新的切削效果,例如,不等螺旋角立铣刀与标准立铣刀相比,可有效遏制刀具的振动,提高加工表面质量,增大刀具的切削深度和进给速度;硬质合金丝锥硬质合金螺纹铣刀的开发将螺纹加工效率提高到高速切削水平,尤其是硬质合金螺纹铣刀,不仅加工效率高,而且通用性好,可显著降低刀具费用。

刀具应用案例

1.孔类零件的加工

零件的孔加工多半采用多刃复合式(刀刃机夹、镶焊组合)结构,以铰、挤削代替磨削。在一次进给过程中完成孔的精加工,其转速达3000r/min,进给速度达1.5~3m/min,精度达5~7级,表面粗糙度值Ra=0.7μm;枪钻转速达8000r/min,Ra=2μm。德国玛帕(Mapal)公司生产的精密镗、铰刀,以其独特的结构、超精密的内孔精度、优异的表面质量及高的经济效益被汽车工业广泛采用。玛帕刀具为单刃切削刀具,刀片采用精密研磨的可转位刀片。在刀体上镶有两块以上的支承导条,几乎在刀片进入工件切削的同时,支承导条也紧跟在对应的位置起支撑作用,并吸收切削时所引起的振动和阻力,保证内孔圆度和圆柱度在1~3μm以内,其孔径公差达H6。在汽车发动机气门导管孔加工中,其加工精度、表面质量都优于枪钻加工。气缸孔镗削采用双工位、机床主轴内置式、轴向往复运动推拉杆机构。往复进给分别用于粗镗和精镗,镗削速度达800m/min。

(1)缸体曲轴孔精加工和缸盖凸轮轴孔精加工使用肯纳BencereQUATTRO-CUT刀具,四刃可转位刀片安装在高精度锯齿状刀窝中,尺寸精度控制在微米级。与传统分体式可转位刀具相比,QUATTRO-CUT刀具只需调整刀片径向高度,不需要调整刀片背锥,缩短了调整时间。按抽测记录,精镗曲轴孔,尺寸精度加工误差<0.018mm,同轴度误差<0.016mm,最小误差仅0.002?1mm,表面粗糙度值Ra<1.6μm;精镗凸轮轴孔,同轴度误差<0.007mm,最小误差为0.001?4mm,圆度误差<0.002mm,位置度误差<0.063mm,最小误差为0.014?8mm,尺寸精度偏差<0.018mm,最小偏差为0.004?4mm,两组孔的加工都能满足节拍要求。

(2)缸体生产线上的缸体、缸孔镶铸铸铁缸套、缸孔粗加工是大余量的铸铁加工,需要刀具有高的强度和韧性,肯纳Fix-Perfect刀具系统是一个不同正负角组合的产品系列,其特点在于刀片负的径向前角和正的轴向前角,正的轴向前角减小了轴向切削力,并且与负的径向前角形成了很好的剪切作用,便于断屑。正的轴向前角使切削力向着主轴,使铣刀工作更稳定;而且,负的径向前角能使最早切入工件的“冲击点”离开刀尖,对刀尖起保护作用,刀片立装,刀刃的下部有较强的实体支承,增加了刀刃强度。使用Fix-Perfect刀具加工精度、表面粗糙度值都能保证,惟一不足就是寿命低。

2.平面类零件的加工

平面类零件的铣削多半采用具有密齿、过定位、重复夹紧结构的径向、轴向双向可调高速密齿面铣刀。铣刀直径250~400mm,轴向跳动≤±0.002?5mm。零件装配平面的加工是以铣代磨,表面粗糙度值Ra=0.7μm,不平度<0.02mm。精铣刀盘的刀片可通过偏心螺钉进行调整,调整精度达0.002mm。在中等进给精铣加工时,采用普通刀片与修光刀片合理布置,零件表面质量可明显改善;大进给精铣加工时,全部采用修光刀片,可获得理想的表面粗糙度值。在缸体和缸盖生产线,肯纳KSCM-AluMill面铣刀用于铝合金缸体和缸盖的平面铣削加工。此刀具由钢制刀盘和铝制刀体组成,在保证足够刚性的前提下减轻了重量,而且双金属结构也减少了加工振动。该刀具具有高金属去除率、低加工毛刺及高加工效率等特点,非常适用于高速切削。KSCM-AluMill面铣刀有五种形式的刀夹,不同刀夹相互搭配用于粗铣和精铣,可达到不同的表面粗糙度值,也可同时安装粗铣和精铣刀夹,粗精加工一次完成,缩短加工时间,提高工作效率。

3.轴类零件的加工

汽车曲轴主轴颈、连杆轴颈的加工是采用双工位车-拉-专用刀具。刀盘直径为700mm,刀盘圆周装有40片硬质合金涂层刀片,每10片为一组,切削速度为150m/min,快进速度为4.6m/min,径向切削余量为1.5~3mm。此外,一些零件的轴端头外圆柱面加工采用成形组合外圆铣、铰削专用工具,一次进给完成外圆和端面粗加工,替代单刃车削加工工艺。

4.铝合金材料的加工

铣削铝合金材料的工件时,采用各种规格不等齿距的铣刀以及大的轴向与径向前角,刀具的前刀面经抛光处理,切削时切削力小,无振动,表面质量佳。采用高耐磨性、高寿命的KD1415和KD1420两种PCD切削材料刀夹。KD1415刀片硬度较高,适于加工余量均匀、硬度一致的表面,因此将其用于缸体、缸盖上下和前后表面的精加工;KD1420刀夹,刀片韧性较好,适用于余量不均匀,硬度不一致的表面,将其用于粗加工。精加工后,缸体、缸盖上下面、前后面等大平面的平面度误差≤0.02mm,最小达到0.003?4mm,平均平面度误差≤0.01mm,表面粗糙度值低于0.8μm,加工节拍满足要求。肯纳KSCM-AluMill面铣刀更换刀夹时,仅做轴向调整,不需要径向调整,具有调整方便、调整时间短和调整精度高的特点,轴向调整偏差不大于0.003mm,使切削负荷均匀分布到每个刀齿上,有效地延长了刀具寿命。

为充分发挥HELLER加工中心的性能和效率、适应当前发动机生产线的高速、高效的优势,配套肯纳KENNAMETAL刀具。加工设备优先采用机夹不重磨刀具、硬质合金钻头和内冷钻头、立方氮化硼(CBN)等新型材料的刀具;采用锥度为 1∶10的HSK刀柄,其与主轴的双面接触点保证了定位精度与连接刚性;采用热涨式工具系统其均匀夹紧力使同心度<3mm,更适合高速加工。为使刀具的切削性能发挥到最大,所有加工中心刀具均采用中心内冷结构;缸体、缸盖铝合金材料的铣削加工广泛采用PCD刀具,保证了加工精度与表面质量,切削速度选择2500m/min;考虑到高速回转时将会产生很大的离心力,刀体采用高强度铝合金与钢质双金属材料制作。KENNAMETAL的TX型超细硬质合金刀具,特别薄的尖端有最好的定心作用,可同时完成钻和铰两道工序,加工精度可达7级。

5.铸铁材料加工

在发动机制造中,正确的工件结构、良好的表面质量以及在总的质量保证中没有划伤的零件,这些是绝对重要的目标。对于需生产的高性价比零件来说,要面对这些越来越高的挑战,就需要开发出粗加工和精加工的可靠的、高效的刀具和解决方案,特别是用于缸体和缸盖上的端面。

在铸件的第一阶段加工中和有关的铸件供货企业,粗加工是切削成方块的常见工艺。在那里,金属去除率是最重要的。精加工则要求效率、可靠性和质量,其中具有挑战性的工序之一是燃烧面的面铣削,它常常是完成汽缸体几何形状的最后一道工序。

铸铁是最重要的材料,现在尽管灰口铸铁占统治地位,它的用量是球墨铸铁和其它类型铸铁的几倍,但是使用的铸铁还是多种多样的。材料和生产技术的新发展扩展了蠕墨铸铁(CGI)、奥氏体可锻铸铁(ADI)和一系列的合金铸铁材料的应用,这扩展了可加工性的选择范围。铸铁衬里和铝气缸体的结合使用,导致了能对双金属加工的要求。

山特维克可乐满盖帽式汽车铣刀是在铸铁铣削中领先的刀具。最近,小切削量铸铁零件以及汽车制造中的切削,已经越来越多地倾向使用加工中心生产,在生产线或单台机床上,超过80%的刀具直径在63~160mm。这反映了当今铸铁铣削越来越多地从生产线或重载加工中心上的重载大批量生产粗加工和精加工向小的加工中心上小批量、轻切削方向改变。

在开发重载铣削应用所需的新型铣削刀具中,目标包括工作台进给、切削力、工件破裂、毛刺形成、表面质量和噪声水平等。为达到这一目标,在新型CoroMill 365面铣刀上,将主偏角从45°增大到65°,这样就带来了一些优点,例如更接近夹具和更软切入的能力。但是,这样会增大刀具退出切削时工件开裂的倾向。这是因为刀具离开时产生大的径向力和片状石墨效果的原因。事实上,按照工件开裂极限,必须经常改变刀具标准的设置。为了应对大主偏角增大的开裂效应,CoroMill 365刀片设计成刀具离开切削时更为有利减小开裂。此外,新型CoroMill 365刀片槽形还变成了八切削刃刀片的一个精心集成部分,使切削力指向刀片座支撑,这样有利于减少工件开裂。刀片槽形的一部分还是八个正前角排屑槽,这些排屑槽定位在两个面上,使刀片以最佳方法支撑。

铸铁切削时,会受到不大但是频率很高的力的作用,力常常作用在长刀具的吃刀长度上,需要使力分布在尽可能大的区域上,因此刀具和刀片的支撑是至关重要的。CoroMill 365刀片在刀片座内,径向和轴向都有很大的支撑,一直延长到刀片的切削刃。这使得刀片能应付重的负荷,防止变形,这样在长的刀具寿命时期内都保证了高的加工安全性。

为了与机床主轴有很大的侧面接触,CoroMill 365铣刀刀体有一个极大的刀具支撑面,这增加了稳定性。刀具使用了螺钉夹紧刀片,使刀具的装配很方便,在特密齿距时,用楔块夹紧。铸铁切削时,使用切削液。新型面铣刀有供应切削液的通孔,每个刀片处都有切削液通道的开口,提供了最大的冷却效应。

6.刀夹式刀具提供更高的能力

使用中等到大型面铣刀精加工发动机主要由加工周期时间的参数和质量极限决定,质量极限在不断缩小。因此,关于高进给率和表面质量方面的能力提高必须由刀具贡献,这就要求选择特密刀具齿距、提高刀片切削刃的轴向安装高精度以及采用修光刀片。新的切削刀具解决方案的开发以及业已证明成功的铣削刀具概念,在提供高的加工安全性的同时,满足了这些越来越高的能力要求。

现在,具有可互换刀夹的CoroMill面铣刀提供了铸铁和铝发动机缸体、缸盖和箱体的半精加工、精加工以及粗加工的解决方案。当刀具齿距、精度、装配和可靠性是决定性问题时,基于例如CoroMill 245和Century概念等成熟的刀夹式刀具就占据了它们应有的地位。

刀夹的结构和刀片定位、可调整性和锁定形成了切削和装配能力方面的决定性差别。在标准或定制刀具的刀体上使用标准化卡,提供了增加更多有效齿数的能力——这对达到更高的生产率和表面质量要求至关重要。每个刀夹轴向位置的控制决定了表面质量能力和刀具的一致性,并保证了任何替换刀具的水平。因此,刀夹在刀体上小的位置误差极限和卡的稳定性,结合良好的宏观和微观安装精度构成刀具能力的基础。通过设计达到良好的基本精度以及卡的齿形接口和具有非常小的刀具跳动量和修光刃刀片技术,这些因素导致了性能和质量一致性的新的水平。

刀夹的可互换性为大直径刀具增加了相当大的安全性、耐用性,降低了较多的刀具成本和库存。CoroMill Century型铝刀体的可用性方便了刀具的更换和装配。由于在加工工位的大直径刀具的重量已经变成一个问题,所以这点也很有意义。刀夹式刀具开发时,已经注意了切屑降低表面质量的危险。其结果是,从新设计的每个刀夹上单个出口通过的、强制流出的高速冷却液,使得这个工艺安全性成为一个不重要的问题。新结构高效地将切屑从加工面冲走。

在汽车发动机零部件加工中,铣削工艺是敏感的、并受到许多因素影响的。因此,在对大直径刀具投资时,需要有足够的选项,这非常重要。大直径刀具的投资代表高的刀具成本。通过在CoroMill刀夹的结构内采用标准的CoroMill刀片座,就可以形成许多大直径铣刀的刀片类型的选项,包括在几个位置的修光刀片的使用。这意味着可以采用任何已经证明了的与特定的槽形结合的涂层硬质合金牌号,到最新一代更专用的刀具材料。最新一代刀具材料有氮化硅、CBN(立方氮化硼)和PCD(聚晶金刚石),所有这些都是在刀夹式刀具平台上。采用这种方法,可以优化生产中的应用,增加了刀具选择的灵活性,有利于找出最佳加工解决方案。

当今,可以认为CoroMill 365面铣刀和大直径面铣刀的刀夹式刀具概念代表了汽车零部件制造业加工技术重要的两大进步。

结语

汽车工业是一个复杂的系统工程,它的发展往往代表着国家和民族在制造业中的科技水平。青年汽车作为涉及商用车、乘用车和汽车零部件三大领域的汽车工业企业,和国内同行一样都期盼着民族品牌刀具的出现。同时,要求刀具供应商不仅能提供高性能刀具和刀具夹持及其与机床的连接件,并能提供切削加工整体解决方案和及时有效的现场技术支持,与汽车零部件制造企业形成更为广泛的合作伙伴关系,共同推动中国汽车工业的发展。

 


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