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上海工具廠有限公司：數(shù)控刀具在汽車制造業(yè)中的應(yīng)用
2007-12-19 15:23:27
汽車作為先進(jìn)制造業(yè)的代表，對生產(chǎn)設(shè)備的精度和柔性都有很高的要求。而數(shù)控刀具在汽車制造業(yè)中起到了關(guān)鍵作用，許多工序必須使用專用刀具、復(fù)合刀具，如發(fā)動機(jī)曲軸，無論是內(nèi)銑、車車?yán)€是高速外銑工序，所使用的都是專用刀具，這些刀具的刀體制造復(fù)雜，技術(shù)含量高，這就對我國工具制造企業(yè)提出了很高的要求。
下面就從幾個方面闡述數(shù)控刀具在汽車制造行業(yè)中的應(yīng)用：

1 PCD超硬刀具的在汽車制造業(yè)中的應(yīng)用

PCD刀具的應(yīng)用是實現(xiàn)高速、高效、高穩(wěn)定性、低成本的最有效途徑。由于PCD刀具具有極高的硬度，在高切削速度下，能保持很高的耐磨性，又因它和有色金屬的摩擦系數(shù)非常小，切削中不會產(chǎn)生積屑瘤，加工的表面粗糙度非常好，尺寸精度很穩(wěn)定，刃口可以做得很鋒利，切削中非常輕快，尤其是在刀具的出口處幾乎沒有飛邊毛刺。如帶柄PCD銑刀、PCD鏜刀、PCD鉸刀等，刀柄型式主要為圓柱柄、錐柄和HSK柄。這種刀具(尤其是多齒刀具)的特點是切削刃對刀柄的跳動小(如刃長為30mm的HSK柄PCD銑刀的切削刃跳動僅為O.002mm)，尤其適合于對各種有色金屬零件的成形面、孔、階梯孔等進(jìn)行大批量高速加工。例如，采用鋁基體刀盤的PCD高速銑刀(六刃，直徑100mm)，最高轉(zhuǎn)速可達(dá)20,000r/min以上，切削速度可達(dá)7,000m/min ，適合于汽車零部件的成形面加工。

圖1 PCD超硬刀具
圖2 面銑刀
2 數(shù)控面銑刀和整體硬質(zhì)合金刀具在缸體加工中的應(yīng)用

    圖3 發(fā)動機(jī)生產(chǎn)線

    圖4 定位孔的加工

    圖5 貼合面的加工

    圖6 進(jìn)氣口排氣口加工

    圖7 復(fù)合刀具的應(yīng)用

    圖8 曲軸的加工
  1. 面銑刀在汽車缸體上的應(yīng)用
    在現(xiàn)代汽車工業(yè)中，平面銑削應(yīng)用極為普遍。為適應(yīng)汽車工業(yè)的需要，工具制造廠商推出了銑削鑄鐵及硅鋁合金材料的銑刀和刀片系列。這此刀具、刀片使得加工效率和零件表面質(zhì)量都得到大輻度的提高。缸體是發(fā)動機(jī)的關(guān)進(jìn)零件之一，其材料有鑄鐵和硅鋁合金兩種，不同的材料其加工性能各不相同，比如在加工灰鑄鐵、球墨鑄鐵和高密度球墨鑄鐵時，這些鑄鐵都有不同的加工特性，其中灰鑄鐵含有網(wǎng)狀硬組織，表現(xiàn)為脆性，加工時，刀具易產(chǎn)生崩刃；球墨鑄鐵和高密度球墨鑄鐵有一定塑性，可產(chǎn)生鐵屑，但刀具切出時，工件也會產(chǎn)生翻邊，導(dǎo)致刀尖損壞，同樣的工件鑄造過程不同，其加工性能也不同。針對不同的材料，不同的加工條件，工具制造商推出了相應(yīng)的專用刀片系列，在汽車發(fā)動機(jī)的加工中發(fā)揮了極其重要的作用。
    成功案例：
    • 客戶單位：某汽車發(fā)動機(jī)制造廠；
    • 零件名稱：發(fā)動機(jī)缸蓋；
    • 零件材料：QT450 HB230
    • 加工設(shè)備：立式加工中心，濕式加工；
    • 加工內(nèi)容：粗銑發(fā)動機(jī)缸蓋頂面；
    • 切削參數(shù)：Vc=200m/min，f=0.5mm/r，ap=2mm
    • 實驗結(jié)果：我公司加工零件數(shù)80件/刃；競爭對手加工零件為5O件/刃。性能上略勝一籌，我公司性價比高，得到了客戶的認(rèn)同。
  2. 整體硬質(zhì)合金復(fù)合刀具在汽車制造中的應(yīng)用
    各工具制造商在孔加工精度和加
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