株洲湘冶數(shù)控刀具產(chǎn)品在汽車制造領(lǐng)域的應(yīng)用分析報告
株洲湘冶切削工具有限公司的刀具產(chǎn)品在汽車制造領(lǐng)域中發(fā)揮著重要作用,為汽車發(fā)動機、剎車盤、卡鉗等關(guān)鍵部件的加工提供了專業(yè)的解決方案。本報告將詳細分析株洲湘冶刀具在汽車制造各領(lǐng)域的應(yīng)用情況。
二、汽車缸蓋加工中的應(yīng)用
(一)缸蓋特點及加工要求
缸蓋是發(fā)動機的關(guān)鍵基礎(chǔ)件之一,六個表面都是配合表面,要求尺寸準確、相互垂直,有好的平面度和低的表面粗糙度。
(二)刀具應(yīng)用
缸蓋面銑及凸臺加工:采用株洲湘冶高速銑刀,刀體采用特殊處理的高強度鋁合金制作,質(zhì)量輕,切削速度可達 5000m/min,動平衡性能好,加工精度高。
汽車軸承半圓孔加工:株洲湘冶 CG 系列精銑球頭刀,切削性能優(yōu)越,輪廓加工精度高,適用于半精銑及精銑加工。
汽車部件階梯孔加工:株洲湘冶 TNMG160404 專用刀具,刀片刃口呈階梯形,螺釘壓緊,轉(zhuǎn)位方便,一刀成型,效率高。
三、汽車部件缸體加工中的應(yīng)用
(一)缸體特點及加工要求
發(fā)動機缸體是關(guān)鍵基礎(chǔ)件,制造精度對發(fā)動機性能至關(guān)重要。銑削加工逐漸采用數(shù)控高速加工中心,對刀具專用性要求嚴格。
(二)刀具應(yīng)用
頂面、底面及兩側(cè)面加工:株洲湘冶 APMT1604 系列面銑刀,五邊形刀片,10 個切削刃,開放式槽型,大前角設(shè)計,切削輕快,加工表面質(zhì)量好,是鑄鐵類零件加工首選。
后側(cè)小面銑削:株洲湘冶 LUMN 系列面銑刀,螺釘壓緊,轉(zhuǎn)位方便,容屑空間大,排屑順暢,可進行多種形式切削加工。
瓦油槽加工:株洲湘冶 SMMT 三面刃銑刀,三刃刀片,立裝結(jié)構(gòu),安裝精度和加工精度高,可做成非標刀具,五個位置同步加工。
止推面加工:一種刀片同時應(yīng)用于左旋和右旋刀盤,方便管理并降低成本,左旋和右旋刀盤同時加工,效率高。
外圓、端面及止口加工:粗加工刀片株洲湘冶 VCMT160408 金剛石鋁加工專用槽型,獨特斷屑臺,大前角及后角使刀片刃口更鋒利,切削輕快。
銷孔加工:鉆孔采用 UDR 系列淺孔鉆,良好刀片安裝角度、優(yōu)化內(nèi)冷結(jié)構(gòu)、堅固鉆體,實現(xiàn)高穩(wěn)定加工并承受更大進給。
銷孔回油槽加工:SPMT 三面刃銑刀配合 CG 系列淺槽刀片,可進行槽銑、插銑、清根等加工,同一刀片可適裝于內(nèi)孔、外圓車刀桿及溝槽銑削刀桿。
頂端凹槽加工:專用非標刀具配套株洲湘冶 MNMG 刀片,仿形加工工藝效率高。
環(huán)槽加工:利用株洲湘冶 WNMG 刀片,刀片刃寬可根據(jù)工件槽寬而定,制造精度高,可進行精密切槽和車削。
四、連桿加工中的應(yīng)用
(一)連桿特點及加工要求
連桿連接活塞和曲軸,受交變拉壓應(yīng)力和彎曲應(yīng)力,材質(zhì)多為調(diào)質(zhì)鋼。
(二)刀具應(yīng)用
面銑加工:系列刀具,刀盤分密齒和疏齒不等齒,大前角設(shè)計,切削輕快,配合多種槽型及修光刃刀片,適合多種材質(zhì)精加工及半精加工。
螺栓孔面銑:系列方肩銑刀,刀體、刀片組合形成雙正前角,切削力小,刀片帶 90 度弧線補償,保證側(cè)銑垂直度,立銑效果優(yōu)良,可用于多種材質(zhì)加工。
連接孔加工:UDR 系列淺孔鉆,良好刀片安裝角度、優(yōu)化內(nèi)冷結(jié)構(gòu)、堅固鉆體,實現(xiàn)高穩(wěn)定加工并承受更大進給。
五、曲軸加工中的應(yīng)用
(一)曲軸特點及加工要求
曲軸主要由碳素結(jié)構(gòu)鋼或球墨鑄鐵等制成,是發(fā)動機主要旋轉(zhuǎn)件,對加工工藝要求嚴格,包括位置度、圓度、直線度及表面粗糙度等。
(二)刀具應(yīng)用
端面加工:系列面銑刀,八邊形刀片,16 個切削刃,配合 “黑金剛” 牌號,擁有超高經(jīng)濟性和加工效率。
中心沉孔加工:系列淺孔鉆,良好刀片安裝角度、優(yōu)化內(nèi)冷結(jié)構(gòu)、堅固鉆體,實現(xiàn)高穩(wěn)定加工并承受更大進給。
六、剎車盤加工中的應(yīng)用
(一)剎車盤特點及加工要求
剎車盤材質(zhì)采用灰鑄鐵 250 標準,加工外圓及端面要求刀具穩(wěn)定可靠,經(jīng)濟性高。
(二)刀具應(yīng)用
加工外圓及端面采用 95 度外圓車刀,D 類車刀桿雙重夾緊,刀片裝夾更穩(wěn)固可靠,配裝 W 型刀片,6 個刃口,經(jīng)濟性更高,95 度主偏角,可車削外圓和端面。粗加工選用株洲湘冶 CG9080/WNGA080408 刀片。
七、卡鉗加工中的應(yīng)用
(一)卡鉗特點及加工要求
卡鉗材質(zhì)有鑄鐵和鑄鋁,鑄鐵卡鉗仍是主流產(chǎn)品,加工要求刀具能高效銑削平面和淺槽。
(二)刀具應(yīng)用
銑卡爪平面、缸孔頂面:株洲湘冶系列三面刃銑刀,三面銑削,加工一次到位,不等齒距減少銑削沖擊與振動,開放式容屑槽排屑通暢。
銑缸孔內(nèi)部淺槽:溝槽銑刀采用株洲湘冶 SMPT 系列刀具,配 CG 系列刀片,經(jīng)濟性好、精度高,槽寬可定制,有圓頭和方頭選擇。
汽車零部件加工中刀具的使用壽命沒有一個固定的標準,會受到多種因素的影響,一般在幾小時到幾個月不等。以下是一些影響因素:
刀具材質(zhì):
硬質(zhì)合金刀具:在汽車零部件加工中應(yīng)用廣泛,如果加工普通鋼材,在合理的切削參數(shù)和正常的加工條件下,其使用壽命可能在幾十小時到幾百小時。比如用于加工一些非關(guān)鍵部位的簡單零部件,可能使用壽命較長;但如果加工硬度較高的合金鋼或淬火鋼等,刀具磨損會加快,使用壽命可能會縮短到幾小時到十幾小時。
陶瓷刀具:具有較高的硬度和耐磨性,適用于高速切削加工。在加工某些特定的汽車零部件材料時,如鋁合金等輕金屬材料,其使用壽命可能會比硬質(zhì)合金刀具長很多,甚至可以達到幾百小時以上,但陶瓷刀具的韌性相對較差,在加工過程中如果遇到較大的沖擊或振動,容易發(fā)生崩刃等損壞,從而影響其使用壽命。
PCD(聚晶金剛石)刀具:具有極高的硬度和耐磨性,在加工汽車零部件中的一些高精度、高表面質(zhì)量要求的零件時,如發(fā)動機缸體的活塞環(huán)槽等,具有很好的加工效果。如果使用和維護得當,其使用壽命可以達到數(shù)千小時甚至更長,但 PCD 刀具的價格較高,且對加工條件和設(shè)備的要求也比較高。
零部件材料:
普通鋼材:相對來說加工難度較低,對刀具的磨損較小,刀具的使用壽命較長。例如加工一些低碳鋼制成的汽車結(jié)構(gòu)件,刀具的使用壽命可能在幾十小時以上 。
合金鋼:由于合金元素的加入,合金鋼的硬度和強度較高,加工難度較大,對刀具的磨損也較大,刀具的使用壽命會相應(yīng)縮短。比如加工一些高強度合金鋼制成的汽車傳動部件,刀具的使用壽命可能在幾小時到十幾小時不等。
有色金屬材料:如鋁合金、銅合金等,這些材料的硬度相對較低,但它們的粘性較大,容易在刀具上產(chǎn)生積屑瘤,從而影響刀具的切削性能和使用壽命。不過,如果選擇合適的刀具材質(zhì)和切削參數(shù),加工有色金屬材料時刀具的使用壽命也可以達到幾十小時以上。
加工工藝:
切削參數(shù):切削速度、進給量和切削深度是影響刀具使用壽命的重要因素。如果切削速度過高、進給量過大或切削深度過深,都會導(dǎo)致刀具的磨損加快,從而縮短刀具的使用壽命;反之,如果切削參數(shù)選擇過低,雖然可以延長刀具的使用壽命,但會降低加工效率 。
加工方式:不同的加工方式對刀具的使用壽命也有影響。例如,銑削加工時刀具的切削刃與工件的接觸面積較大,切削力較大,刀具的磨損較快;而車削加工時刀具的切削刃與工件的接觸面積相對較小,切削力較小,刀具的磨損相對較慢。
機床設(shè)備:
機床精度:機床的精度越高,加工過程中刀具與工件的相對位置精度就越高,刀具的磨損就越均勻,使用壽命也就越長。反之,如果機床精度較低,刀具在加工過程中會受到不均勻的切削力,容易導(dǎo)致刀具的局部磨損過快,從而縮短刀具的使用壽命。
機床剛性:機床的剛性越好,在加工過程中機床的振動就越小,刀具的切削狀態(tài)就越穩(wěn)定,使用壽命也就越長。如果機床剛性不足,在加工過程中機床會產(chǎn)生較大的振動,不僅會影響加工精度,還會加速刀具的磨損,縮短刀具的使用壽命 。