PCD和CBN刀具在汽车发动机5C零件加工中的运用

国际金属加工网 2017年02月16日

随着汽车制造行业的不断发展和制造工艺的不断更新,对加工汽车发动机5C零件的刀具也提出了高精度、高效率、高寿命等要求。而切削技术对刀具性能和稳定性的要求也越来越高,常规的硬质合金刀具已无法满足对加工工艺的需求,PCD及CBN刀具以其稳定的加工性能和使用寿命在汽车行业的运用日渐广泛。

汽车发动机5C零件是指发动机的缸体、缸盖、曲轴、凸轮轴和连杆,在汽车发动机加工中,高精度、高效率和降低成本对发动机制造厂商来说非常重要和关键。同时,提高发动机性能、降低油耗也是厂商迫切需求的。为满足汽车发动机行业的市场需求,威士公司优化了刀具设计和制造,选用进口的刀具材料,协助客户优化切削参数,在确保产品质量和设备承受范围的前提下,提高刀具性能及使用最大化,实现了生产效率的提高,从而降低生产成本。威士不断对CBN、PCD刀具刀片进行优化改进,最大限度满足客户降本增效的要求。

威士CBN刀片用于加工发动机缸体活塞孔精镗,可使孔圆度小于4μm,粗糙度达Ra0.8,省去了珩磨工序,大大提高了生产率,降低了生产成本。此外,现在许多汽车发动机铸铁缸体都需要大进给、高速度、高效率、高平面度和长寿命的铣削来降低生产成本,以提高产品质量。威士的这种大进给高效CBN铣刀片,选用国际顶尖的CBN材料作为刀头材料,通过高真度模拟试验,获得最佳的刀具角度参数和刃区参数。配以超大曲率非圆光滑曲线超长修光刃,可以最大限度进行大进给高效铣削。以每转齿2mm铣削发动机铸铁缸体,加工效率高、使用寿命长,最大化满足加工需求。同时,CBN刀具刀片车削进/排气阀座、镗削汽缸孔、铣削铸铁缸体缸盖装配平面时,使工件配合面达到高平面度,以提高发动机气密性和动力及燃油效率,降低油耗,减少有害废气排放,显著提高了汽车制造厂商的竞争优势。

另外,PCD刀具在汽车发动机加工中也有显著优势。由于铝合金的硬度不高,并且具有较高的韧性,因此其切削加工比较困难。在加工时,铝合金容易与刀具材料发生粘结并出现冷作硬化现象,在低速切削时,刀具的前刀面上容易产生积屑瘤。因此,PCD刀具稳定的材料特性及加工性能在铝合金等材料的加工中表现卓越。威士PCD刀片在铣削铝合金缸体缸盖时,可以大进给3mm/r,效率更高,刀具寿命更长。

目前,威士带断屑槽和固定槽的六角型(六边型)CBN刀片已在上海大众发动机厂和东风悦达起亚发动机厂中成功地应用于发动机缸盖进排气阀座加工,大大提高了产品质量、阀座气密性和阀座面疲劳强度。CBN刀片以其优越的加工寿命降低了加工成本,提高了发动机性能。此外威士针对进排气阀座车削的单斜边CBN刀片的应用效果在一些汽车发动机厂也得到了高度认可。


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