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策动机缸体缸盖精加工攻略

版权:今日尺度颁发时间:2020-10-30浏览量:226



策动机是汽车的心脏,其质量与性能的好坏,决定了汽车运行的动力性、经济性、平稳性和环保性。而策动机的质量与性能,在很大程度上取决于其零部件的加工质量!




以缸体和缸盖的精加工为例,这两个策动机部件,即使部位不同,对表面粗糙度、尺寸精度、外形精度和位置精度等的要求也不尽不异,以确保不同部位功能的最佳阐扬,从而赋予策动机最佳的性能优势。与此同时,汽车策动机零部件加工企业还追求出产效率和经济效益的最大化,从而要求刀具能够胜任高转速、快节拍的出产需求,减少崩刃,延长使用寿命。显然,所有这些,都对加工刀具提出了很高的要求。对于刀具供给商而言,除了要提供优质的刀具产物外,更需要提供切实可行的刀具解决方案。

 

针对策动机缸体缸盖精加工过程中具体存在的各种挑战性问题,山高为某客户提供了以下解决方案。

 

缸体精加工解决方案

 

01、缸体顶面

 

策动机缸体顶面主要与缸盖底面相结合,二者之间加有汽缸垫,以确保密封性。由于此处压力大,工作条件恶劣,对密封性的要求高,因此要求缸体顶面要具有较高的表面粗糙度和平面度。此外,该缸体顶面还有一个水槽,其粗加工中产生的毛刺也给精加工带来了不利影响。而按照加工厂商的要求,出产节拍要快,刀具要适应高转速需求,再加上缸体材料含合金元素,这些都对刀具的材质和寿命带来了挑战。

 

山高解决方案:

 

采用陶瓷刀片进行切削,修光刃刀片用CBN,从而兼顾了节拍、价格和寿命要求;在铣面之前增加一把倒角刀,对水槽进行倒角,并适当把深度倒大,这样就大大减少了铣面之后的毛刺,延长了刀具寿命。

 

02、缸体前后端面

 

策动机缸体的前后端面主要起密封作用,其中,前端面与链轮室盖相连,起到密封策动机油系的作用,确保曲轴箱、正时机构等是一个封闭的空间,避免油气泄漏;后端面实际上是几个面,其中后油封面与后油封结合,防止机油沿曲轴法兰泄漏,另一部门面与变速箱离合器壳体结合,要求其能保证两个面得到良好不变的结合。

 

显然,策动机缸体前后端面的加工对区间粗糙度的要求较高,进而对刀具的参数调整、刀具角度、刀尖圆角和修光刃等都有严格的要求。

 

山高解决方案:

 

采用陶瓷刀片切削,修光刃刀片用CBN且高度可调,再结合适当的加工参数,满足了粗糙度要求;刀片8个刃口,有效地节约了刀具成本。

 

03、缸体止推面

 

策动机缸体止推面对表面粗糙度、厚度公差要求较高,尤其对与曲轴孔的垂直度要求严格,这些要素会影响曲轴的轴向窜动量。同时,止推片的磨损会影响前端面的轮系共面度。假如轴向间隙小,止推片磨损快,会影响策动机的效率;假如轴向间隙大,会导致策动机振动、换挡冲击等问题。

 

然而,对缸体止推面部位的加工,通常深度较大,导致对刀具的刚性、防振性和切削不变性的要求较高,刀片间距必需可调整。

 

山高解决方案:

 

按照零件图纸和3D模型,选用尽可能短而粗的刀杆,以提高刀具的刚性;采用防振刀柄,完全避免了刀具振动问题;采用CBN刀片,提高了刀具的寿命、切削不变性以及加工节拍;刀具轴向可调、径向可调且刀尖距离可调,完美地保证了止推面各尺寸的公差。

 

04、缸孔

 

策动机缸体的缸孔内部形态,是决定策动机排放、油耗和整机寿命的要害因素,因此,对粗糙度和圆度的要求非常高。但是,由于缸孔较深,要保证从孔头到孔底的整个缸孔拥有一致的粗糙度和圆度,并非一件易事。并且,4个缸孔的切削长度加起来很长,对加工节拍的影响较大。

 

山高解决方案:

 

采用CBN刀片加工,有效地保证了加工节拍,延长了刀具寿命;用刀体作支撑条,有效地保证了缸孔从入口到出口的整体圆度的一致性。

 

缸盖精加工解决方案

 

01、顶面和底面

 

策动机缸盖的顶面和底面,别离是与凸轮轴盖和缸体顶面的结合面,对表面粗糙度要求较高,并且出产节拍要快。加工这两个部位,刀尖的轴向高度一致性要好,刀片材质的硬度要高。

 

山高解决方案:

 

采用PCD刀片以很高的线速度来保证高节拍、高寿命;刀尖轴度可调,可靠地保证了零件表面的粗糙度和加工的不变性。

 

02、导管座圈

 

策动机缸盖的导管座圈是一个要害部位,主要用于确定气门位置,确保气门有效散热,这对于保证策动机的工作性能、降低油耗影响很大,因此,其对材料、尺寸精度以及导管与座圈的同轴度等都有严格的要求,这对刀具带来了挑战:

 

(1) 门线角度要高度精确,然而,固定刀片通常难以不变地确保角度的精确度;

 

(2)导管与座圈的同轴度要高,这要求刀具要具有很高的刚性和精度;

 

(3)粉末冶金材料会影响刀具寿命,并对加工参数提出了很高的要求。

 

山高解决方案:

 

导管孔加工采用PCD铰刀带支撑;座圈孔加工采用CBN刀片带角度周详调整;可调法兰刀柄,用于有效地调整主轴与刀具的相对跳动,保证了加工精度。

 

03、凸轮轴子孔各档

 

策动机缸盖的凸轮轴子孔各档主要用于确保凸轮轴的不变旋转,因此对同轴度、粗糙度和圆度的要求较高。然而,凸轮轴孔通常较长,从而要求刀具的刚性要好,在加工过程中变形要小。此外,各档同轴度要求高,导致对刀杆的直线度、导条的直线度、圆度和热变形等的要求很高。显然,超长的刀具对刀具供给商的整体制造程度是一个综合考验。

 

山高解决方案:

 

操作可调法兰刀柄,有效地调整了主轴与刀具的相对跳动,保证了加工精度;丰富多样的PCD刀片刃口和槽形选项,确保了加工中可按照不同的尺寸孔径来选择最恰当的刀片;山高成熟的刀体热处理和焊接工艺,保证了刀体质量的不变性。

 

山高导条铰刀导引铰刀BF-22.7-23-AD70-pilot-BF38455/03000424和山高导条铰刀精铰刀BF-22.7-23-30-AD70-fin-BF38456/03000434

 

04、喷油嘴孔

 

策动机缸盖的喷油嘴孔主要用于保证油轨位置的准确性,对表面粗糙度和锥度外形有较高的要求。但是,较长的锥度导致切削刃口与零件的接触距离长,切削力大,从而对刀具的角度设计、材质选择和整体刚性都提出了较高的要求。

 

山高解决方案:

 

按照零件的实际情况,选择合适的刃吵嘴度及分屑槽。同时,其成熟的PCD刃口制造工艺确保了刀片的寿命和加工不变性。

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