缸体、缸盖的顶底面和前后面以表面粗糙度和平面度的要求较高,利用TRIBOS-R进行汽车发动机缸体的铣削操作。其具备的特殊腔式系统能够减少振动,实现更佳的工件表面并延长刀具使用寿命。TRIBOS-R(见图10-93)是一款同时具备阻尼性能与径向刚性两项技术优势的应力锁紧式刀柄,其特有的多边形内腔结构增大了外径,径向刚性与阻尼比达到最佳,并具有最佳动态回转特性。
TRIBOS-R创新型“三角结构”使一种刀柄具有两种技术特征:阻尼减振特性和高径向刚性。优良的阻尼减振特性为整个系统提供了稳定性:主轴—刀柄—切削刀具。应力锁紧式夹持力均匀分布(见图10-94),使得TRIBOS-R的径向刚性达到最佳,可避免系统在切割操作期间发生横向偏移,从而保证了稳定和精确的加工。
肯纳金属在汽车零部件加工领域,拥有数十年的刀具设计和制造经验,拥有2500多种刀具专利技术,综合的先进材料解决方案、刀具技术及先进而完善的工艺解决方案于一身,成为汽车行业优秀的刀具供应商。
针对汽车零部件的发动机系统、刹车系统、涡轮增压系统、传动系统、转向系统和变速系统等都有完善的解决方案。
(一)汽车发动机系统加工方案
汽车发动机缸体材料包括铸铁、儒墨铸铁和铝合金等,主要的加工项目包括面铣刀、缸体镗刀和孔加工系列刀具。
(1)表面铣削加工
1)MILL16新一代铸铁高效面铣刀(见图10-95)适合于各种铸铁(CGI、DCI、GCI)的加工,特别是在CGI铸铁加工中性能尤为突出。它的刀片拥有16个切削刃,加工直径可达315mm,并接受更大直径的非标定制,高精度的周边磨削刀片拥有最新的材料和切削刃口设计。
2)KBDM端面精铣刀(见图10-96)适用于铝合金材料的粗精加工,刀体采用硬铝合金制成,具有重量轻、强度高、耐磨性和抗腐蚀性好等特点,先进的KD1400和KD1425PCD刀片保证了更高的加工效率,同时每片刀片都配有微调机构,确保更换的加工表面精度。
3)最新一代的传统铸铁面铣刀HexCut面铣刀(见图10-97)在铸铁缸盖面铣加工中占有领先地位的肯纳金属HexCut系列面铣刀,刀片材料从硬质合金到CBN拥有多种先进的加工材料刀片,12个切削刃口的设计,使加工可以获得极佳的经济效率,最新一代的刀片,拥有最新的加工技术,从而有效地降低了生产成本。
4)缸体表面精铣铣刀CFFC-全CBN精铣铣刀(见图10-98)缸体表面的铣加工,是缸体加工最重要的加工项目之一,肯纳金属最新理念的全CBN精加工表面面铣刀,在保证Rz4以下的表面精度的同时,还具有极高的生产效率,为客户节约了大量的生产成本。
(2)缸孔加工
缸体孔的加工(见图10-99)对缸体加工的效率和生产节拍有严格的要求,同时对孔的加工质量也有严格的要求,因此缸孔的加工刀具相对比较复杂,一般情况下都是非标准设计的专用刀具。
1)缸孔粗镗刀
加工材料:GG25。切削状况:vc=650m/min;f=0.18mm;vf=2013mm/min。
刀片:FixPerfectSPHX1205…KY3500。
优势:8个切削刀;陶瓷刀片和硬质合金刀片两种选择;刀具寿命270mm,对应1800个工件/4缸。
刀具特点:刀片采用错八角负角刀片,可保证粗加工状态下刀片有效加工刃口的有效性,从而保证了刀具的使用寿命。
2)精加工镗刀采用多切削刃同时加工来提高加工的效率,因此要求刀具不但单个切削刃可调,同时多个切削刃也可以同时调整加工直径。
加工任务:
零件:缸体4缸;加工材料:GG25;加工工序:精镗缸孔;机床:Heller加工中心;冷却:内冷却。切削参数:vc=650m/min,n=2586r/min,vf=931mm/min,fz=0.12mm/z,ap1=0.5mm。解决方案:Romicronf80;Z=3;可调式刀体:S82166;刀片:CCPT060204KD120。通过前端来预调精加工刀片的尺寸;通过调整环的同步调整来满足精加工尺寸。结论:Ra=1.31mm;Rz=7.14mm;圆度3.7~4.9mm。
3)组合粗精动力镗刀
在缸体生产线上,一次性完成多个工序的组合加工可有效保证生产的效率,因此将缸孔的半精加工和精加工组合(见图10-100)在一把刀上一次性完成加工工序,这个刀具就是组合粗精动力镗刀。加工时粗镗刀(半精)刀片首先伸出,向下将缸孔加工完成后,精镗刀片在加工底部自控伸出向上拉出对缸孔进行精镗。
缸体曲轴孔的加工由多种刀具来完成,如三面刃铣刀、组合钻、铣刀、拉刀以及攻螺纹等,最具特点的刀具有线镗刀和组合铰刀。
1)线镗刀线镗刀(见图10-101)是在一个组合镗刀系统,不但对刀具的抗震性有严格的要求,同时需要每个加工部位都有精确的调整机构。线镗杆(见图10-102)一般指的是需要有外支撑套的长的镗杆,通常用于多重孔的镗削。这种加工方式的优势是多重孔能一次加工下来极好地保证了孔的同心度和直线度。
2)组合铰刀组合铰刀如图10-103所示,是保证曲轴孔同轴度的关键刀具,其精度保持性和抗震性能要求较高。
缸体的加工方案有众多的加工项目,多数以组合刀具为主,在加工各个单元时,不但需要保证其加工位置、尺寸、误差的因素,同时也必须按每个不同的工位和节拍要求合理匹配。
2.缸盖的加工解决方案
缸盖加工刀具生产线已组合刀具为主,根据加工项目的不同有多种组合方式,对于表面的加工,与缸体的铣刀相同,对于几个关键加工项目刀具如下。
(1)座圈孔加工刀具
1)加工任务:零件:缸盖4盖;加工材料:AlSi8;加工工序:粗加工导管孔导引和座圈孔和孔口倒角;冷却:内冷却;机床:加工中心。切削参数:vc=445m/min;D=28,5/32,4mm;Z=1+2+2;fz=0.075mm/insert;vf=750mm/min。解决方案:镗刀+成型硬质合金刀片。结论:18000工件×4×2valves=144000加工孔。
2)加工任务:零件:缸盖4盖;加工材料:AlSi8;加工工序:精加工导管孔导引和座圈孔;冷却:内冷却;机床:加工中心。切削参数:vc=445/900m/min;D=11/27mm;Z=3/4;f=0.3mm/rev;vf=3000mm/min。解决方案:PCD焊接铰刀。结论:57000工件×4×2valves=456000加工孔。
(2)导管孔加工刀具如图10-104所示。
肯纳金属曲轴加工有悠久的历史,分别如图10-105~108所示。
连杆(见图10-109)的加工方案主要是如何适应连杆的大批量生产。肯纳金属经多年的试验研究,推出了目前最完善高效的加工方案。