上海工具廠有限公司：數控刀具在汽車制造業中的應用

2007-12-19 15:23:27

汽車作為先進制造業的代表，對生產設備的精度和柔性都有很高的要求。而數控刀具在汽車制造業中起到了關鍵作用，許多工序必須使用專用刀具、復合刀具，如發動機曲軸，無論是內銑、車車拉還是高速外銑工序，所使用的都是專用刀具，這些刀具的刀體制造復雜，技術含量高，這就對我國工具制造企業提出了很高的要求。

下面就從幾個方面闡述數控刀具在汽車制造行業中的應用：

1 PCD超硬刀具的在汽車制造業中的應用

PCD刀具的應用是實現高速、高效、高穩定性、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非常小，切削中不會產生積屑瘤，加工的表面粗糙度非常好，尺寸精度很穩定，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)，最高轉速可達20,000r/min以上，切削速度可達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 數控面銑刀和整體硬質合金刀具在缸體加工中的應用

圖3 發動機生產線

圖4 定位孔的加工

圖5 貼合面的加工

圖6 進氣口排氣口加工

圖7 復合刀具的應用

圖8 曲軸的加工

面銑刀在汽車缸體上的應用
在現代汽車工業中，平面銑削應用極為普遍。為適應汽車工業的需要，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量都得到大輻度的提高。缸體是發動機的關進零件之一，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，其中灰鑄鐵含有網狀硬組織，表現為脆性，加工時，刀具易產生崩刃；球墨鑄鐵和高密度球墨鑄鐵有一定塑性，可產生鐵屑，但刀具切出時，工件也會產生翻邊，導致刀尖損壞，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的專用刀片系列，在汽車發動機的加工中發揮了極其重要的作用。
成功案例：
- 客戶單位：某汽車發動機制造廠；
- 零件名稱：發動機缸蓋；
- 零件材料：QT450 HB230
- 加工設備：立式加工中心，濕式加工；
- 加工內容：粗銑發動機缸蓋頂面；
- 切削參數：V_c=200m/min，f=0.5mm/r，a_p=2mm
- 實驗結果：我公司加工零件數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，得到了客戶的認同。
整體硬質合金復合刀具在汽車制造中的應用
各工具制造商在孔加工精度和加

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