找回密码
 注册会员

QQ登录

只需一步,快速开始

扫一扫,访问微社区

查看: 336|回复: 0

复合刀具在不同工件条件下的应用

[复制链接]
发表于 2010-9-12 10:29:52 | 显示全部楼层 |阅读模式

马上注册,结交更多好友,享用更多功能,让你轻松玩转磨削论坛

您需要 登录 才可以下载或查看,没有账号?注册会员

×

  复合刀具的应用,受到加工工艺、刀具寿命、零件结构等因素的制约,但在充分考虑各方面因素的影响下,在现阶段机械加工制造中,不失为一种先进的加工方法。

6 }& I0 i: v8 X! u# m, l$ f& C! ]# r7 K5 @ ( y' f: f: ~; A# s% { 7 G% Q$ s" c7 Y/ f, V/ L

  复合加工技术是在机械加工工艺中,将多个单一工序进行有效组合,集中表现在加工刀具结构的变化上,即所谓采用复合性刀具代替普通的单一性刀具,在一次换刀加工中完成多道工序内容,从而实现提高生产效率、保证零件位置精度、改善刀具切削等目的。

8 b! n" V6 b; I4 x- f. m6 U' k4 w0 ], t8 H1 n $ }% `3 J9 d% {5 B : s7 P) s) ^! O7 a, J, }

  柔性化生产是目前汽车制造企业广泛采用的一种机加工方式,通过集合组合机床的高刚性、高效率和加工中心的柔性,柔性生产线获得了比组合机床生产线线路更短、设备更少、工序更加集中的优势,为了更好地平衡生产节拍,复合加工技术在加工中心上得到了应用,并随着复合加工技术的不断完善,许多组合机床也开始采用此项技术。

( v7 l) u1 b' k% S5 v 7 \8 c# j+ p# h! n2 O$ q) R% T A4 L " V+ @7 M& [5 U1 ]9 X6 x: y

  提高生产效率和保证图纸精度

( M6 g1 L9 E7 c, X / W+ j* v: u/ I) p$ {! Z 1 Q7 ^( _5 b0 {2 J- D0 X( M 8 m# U8 W) O' s( F% m

  在双顶置凸轮轴(DOHC)发动机中,缸盖通常采用铸造的方式制造,在其上有限的空间内布置有冷却水套和进、排气道,因此缸盖的结构十分复杂,机加工的重点部位有:具有较高同轴度要求的凸轮轴孔和圆柱度要求的挺杆孔;座圈90°密封带和尺寸为φ6mm的导管孔是其中加工难度最大的,其加工质量的好坏将直接影响气门的密封性。

1 w* E; g5 z* @) ]0 n6 D$ s U- | + b+ E9 x, K/ O7 E5 P6 j4 p* ^ # N2 j k" k! K0 V' e4 W ( Z/ E- H# z" R1 F

  在座圈和导管孔从粗加工到精加工的整个过程中,如果采用普通的单一性刀具,不仅效率低下,同时还会因为多次装夹带来刀具中心不重合等误差,影响后续加工精度,因此,必须选择复合加工工艺。

6 c, y( R& m0 Q4 p: u/ M- r# ~& I1 d " e1 D7 q; b0 }- A/ T* D: x6 B 1 ^( }2 \/ X$ C- O4 a) V( [" _ & H0 ~/ T6 v2 I, H. T" e

  (1)采用复合刀具一次完成进气座圈安装底孔、粗钻导管底孔φ10.5mm及刀校进气道喉口的粗加工。

9 n; r1 m0 \! L7 K$ e/ D" F" x. }. x; } - u- z- T$ `' P6 h4 X 9 ^' g! M! W Q5 v

  由于导管孔中心与进气道中心呈斜角布置,在粗钻导管底孔时,会因钻头两切削刃负荷不均而难以保证导管底孔直线度,所以通常在进气道斜面上先加工一个φ13mm的工艺平台与导管孔中心线垂直;位于气门座圈上方的进气喉口的主要功能是减少进气阻力,因此必须保证铸造喉口时的设计空间,以便去除由于沾沙和泥芯移位而造成的多出铝瘤。综合考虑以上两点因素,在粗加工座圈安装底孔时,采用复合刀具,将3道工序的加工内容用一把刀具来完成,不但保证了相对位置,而且提高了加工效率。

j- I; Z q# g' D9 C# I# s& S; K" S, p# _ ; {& }! L- d; E z' h5 x, i8 D0 T2 N ' ^% `( L1 x' w8 r% a9 W i

  (2)采用复合刀具一次完成座圈安装孔和φ11mm导管底孔的精加工。

7 @. N8 b1 P) j! x 9 {. Y( v# R, S( V; D* N$ O2 _ % e" `" g5 L$ }/ F; J 8 U$ S4 U* S& V9 U2 C' s

  φ11mm导管底孔要求孔的圆柱度和直线度均为0.01mm,座圈安装孔中心对导管孔中心同轴度要求φ0.2mm,为了保证精度,采用复合刀具进行精加工。在刀具设计上,为避免精镗φ11mm孔与后续精镗座圈孔产生加工干涉,先使用前端刀具进行φ11mm孔的精镗工序,然后再由后面两把刀具分别完成座圈安装孔的粗、精加工,不仅减少了精镗时刀刃的切削负荷,同时也延长了刀具的使用寿命。

4 O5 O ~% }* G' v 8 n. r; n Q. _7 W6 A D5 J5 K% ] * E9 s" }0 D: C3 p# d1 T, v. @4 g4 H

  (3)精车进气座圈孔60°、90°、120°密封带和精铰φ6mm导管孔。

/ ~3 w, P T: D) w/ p- P1 B- r 7 ^0 V1 r" Z- V$ e( e) u1 M " j1 _8 I& K' Y z: i; {2 g. Y

  在该加工过程中,图纸要求90°密封带中心对φ6mm导管孔中心的跳动误差≤0.015mm,因此,采用的复合刀具前端为φ6mm枪铰刀,精铰φ6mm导管孔后,液压缸控制铰刀退回刀套,随后呈120°圆周分布的3把车刀分别完成60°、90°、120°锥面的加工,保证了密封带的均匀宽度和90°密封带对导管孔中心径向跳动的要求。

* w/ C- N, w. ^: |! K, N 0 e( Q4 Z4 f6 b) M2 g8 F- o' @5 |9 N0 r7 j- \ I# i3 j" O $ y7 s* s7 [: _* z8 Y! u% h

  主轴承档的侧面加工

1 s- M. H0 l- X! l; E9 A, r8 ]( ` / o6 M. [' t0 N0 w' h/ Y, L: ?6 a; O5 J6 K/ t0 } ( B _! ?9 E1 h3 T! [9 H v5 V

  在加工主轴承档的两个侧面时,采用的是复合加工刀具,即将多片3面刃铣刀安装在机床刀具主轴上,可以在一次进给中,完成多档主轴承孔两个侧平面的加工。

( X' {/ G! Z% \" H1 r0 T# C- H, ~ |5 U0 t( `- B. a+ b9 S: J7 \3 J4 {6 v6 p( u & B0 z# z1 [# R7 U$ m3 X

  改善刀具切削负荷

# j( d4 v7 h3 q, L ]& x* o( s " ]) R1 ]$ o2 N/ U4 I P- P1 M9 {5 A 5 L6 F/ @; t- y f' m- D+ p

  在粗加工缸盖16—φ30.4mm挺杆孔时,由于毛坯单边余量大于4mm,原设计方案是在一次走刀中完成全部切削加工,但刀具会承受较大的切削抗力,容易出现闷车、损坏刀具和拉坏工件加工表面。如果采用两次加工,又将增加换刀工序,使机床加工节拍难以保证。综合考虑后,最终采用台阶结构的复合刀具,将切削余量分配在前后刀齿上,从而满足了工艺要求。

4 O" i, Y9 O5 M0 T " f! ^, u; Q& ?$ a4 `$ ^ " @6 ^+ i( F, V7 z8 l( X6 U ; P6 E. w% h" g5 H& N

  结束语

# i" e$ [* [0 c: X$ c - h+ L6 b0 m9 {9 N& @( h4 [. K% G" J / q( {# R9 L; o5 ]

  随着现代机械加工方式的不断进步,复合加工技术得到了越来越多的应用,其优势也在不断显现。但任何技术都有其强和弱的方面,在缸体、缸盖等箱体类零件加工中,由于此类零件结构复杂、生产批量大,因此复合加工技术优势可以得到有效发挥。相比之下,对于结构简单、单件、小批量生产的零部件,加工工艺应该尽量安排在通用机床上完成,采用通用刀具加工,主要是因为,复合加工技术采用的是组合型刀具,该类刀具设计复杂,需求量有限,接近于单件生产,刀具成本要比通用刀具高几倍,甚至几十倍不等。

: a' Q. a: {4 _' l. ~; W ! |( V$ V' G! q$ Y& m; B4 d- T( u7 a1 Z4 N % p' P; T$ r% Z* f* c w

  复合加工技术的应用也常受加工条件、刀具寿命、刀具制造工艺性、零件结构的限制。如对于钻孔、倒角、刮平面这一套工序,如果采用复合刀具,不仅刀具结构复杂,而且工艺上也不合理。钻孔先接触的是工件毛坯面,由于钻削时钻头两侧切削刃切削力不相等,容易造成钻头偏斜,同时刮平面刀具直径与钻头直径相差太大,易造成加工过程中钻头和刮刀连接处折断。

. w- ]9 T ], r$ y0 q& W9 g0 k - M4 P; ^/ u6 L- d) W0 t ) I0 l4 P/ t" t. z% @3 u$ J. o ; G. `, \& o' Q8 H F! S

  复合加工技术是当今机械加工中广泛使用的一种工艺方法,只要充分考虑加工工艺性、刀具的结构合理性和生产成本等诸多因素,不失为一种先进的加工方法。【MechNet】) q$ d/ ~) Z% G

, D/ _/ t! |' E3 y1 w/ N0 ^ + r% m Q" y, t
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册会员

本版积分规则

中国磨床技术论坛
论 坛 声 明 郑重声明:本论坛属技术交流,非盈利性论坛。本论坛言论纯属发表者个人意见,与“中国磨削技术论坛”立场无关。 涉及政治言论一律删除,请所有会员注意.论坛资源由会员从网上收集整理所得,版权属于原作者. 论坛所有资源是进行学习和科研测试之用,请在下载后24小时删除, 本站出于学习和科研的目的进行交流和讨论,如有侵犯原作者的版权, 请来信告知,我们将立即做出整改,并给予相应的答复,谢谢合作!

中国磨削网

磨削论坛 微社区

QQ|Archiver|手机版|小黑屋|磨削技术网 ( 苏ICP备12056899号-1 )

GMT+8, 2025-6-21 07:59 , Processed in 0.157581 second(s), 23 queries .

Powered by Discuz! X3.5

© 2001-2025 Discuz! Team.

快速回复 返回顶部 返回列表