應(yīng)用復(fù)合加工刀具也是提高動(dòng)力總成工藝水平
發(fā)布日期:2011-11-25 蘭生客服中心 瀏覽:3888
目前,我國(guó)轎車(chē)生產(chǎn)企業(yè)新建的發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)線(xiàn)大多是由通用高速加工中心組成的高速柔性生產(chǎn)線(xiàn)。高速加工中心具有高轉(zhuǎn)速、高進(jìn)給速度、高加速度和快速換刀等特點(diǎn),因而柔性生產(chǎn)線(xiàn)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的變型生產(chǎn),便于更換生產(chǎn)品種。這種生產(chǎn)線(xiàn)不僅可加工同樣產(chǎn)品范圍內(nèi)的零件,而且可加工變型產(chǎn)品、換代產(chǎn)品以及新產(chǎn)品,真正具備了柔性的意義。同樣作為其必不可少的配套的復(fù)合加工刀具在一定程度上幫助高速柔性生產(chǎn)線(xiàn)克服了高柔性和低效率之間的矛盾。其原因是復(fù)合加工刀具與通用高速加工中心的配合使用,具有以下幾個(gè)突出的特點(diǎn):高效率、高質(zhì)量、高穩(wěn)定性和低成本。
高效率
在汽車(chē)行業(yè)零部件加工制造成本統(tǒng)計(jì)中,刀具成本僅占總成本的3%~5%,但它卻能影響總成本的20%~30%。是什么原因帶來(lái)刀具成本的放大效應(yīng)呢?原因就在于復(fù)合加工刀具在提高生產(chǎn)效率上發(fā)揮了巨大的作用。
復(fù)合加工刀具一般是將幾個(gè)加工內(nèi)容組合在一把刀具上,從而只通過(guò)一次進(jìn)給,便可完成全部的加工內(nèi)容。這樣就在很大程度上減少了加工時(shí)間,降低了生產(chǎn)節(jié)拍,提升了生產(chǎn)力。如在發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸芯軸端的加工中(圖1),傳統(tǒng)的工藝安排是車(chē)床粗車(chē)、半精車(chē)、倒角等,這一套工序完成需要耗時(shí)40s左右。而通過(guò)在CNC加工中心上采用了復(fù)合加工刀具后(圖2),加工效率得到了極大地提高,加工時(shí)間減少了約70%,僅需12s。同時(shí),不僅可以節(jié)省了一臺(tái)車(chē)床,而且在不增加機(jī)床的情況下,將產(chǎn)量提高了3倍。
高質(zhì)量
采用復(fù)合加工刀具不僅可以提高加工效率而且還可以提高加工質(zhì)量。發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的加工要求十分苛刻,在加工過(guò)程中,不僅要保證相關(guān)尺寸的精度,同時(shí)還要保證相關(guān)尺寸要求之間的位置、輪廓等精度要求。為了達(dá)到這些尺寸要求如果采用幾把刀具進(jìn)行加工,那么在加工過(guò)程中很難保證各尺寸之間的位置精度,這就不得不停機(jī)花費(fèi)大量的時(shí)間調(diào)整機(jī)床,但如果采用了復(fù)合加工刀具,就能輕松解決這些問(wèn)題。
圖3所示零部件加工要求,從圖中可以看出,各相關(guān)尺寸具有很高的同心度要求,用來(lái)保證后續(xù)刀具的加工工藝性。采用圖4所示的復(fù)合刀具,該專(zhuān)用刀具具有集成的多處加工內(nèi)容的刃口,刀具本身是一次磨削成形,各刃口之間的位置精度很高,可以在生產(chǎn)中一次加工完成所有的工藝要求,很好地保證了尺寸精度和位置精度,排除了機(jī)床多次換刀加工帶來(lái)的重復(fù)定位精度誤差的影響。
高穩(wěn)定性
汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的加工制造即有規(guī)模化生產(chǎn)的特點(diǎn),同時(shí)又對(duì)質(zhì)量有著極高的要求,尤其是在大批量生產(chǎn)中,質(zhì)量的穩(wěn)定性尤為重要。汽車(chē)行業(yè)是實(shí)行召回制度中影響最大的行業(yè),召回制度中汽車(chē)零部件的可追蹤性是非常重要的,但更重要的是從保證制造質(zhì)量開(kāi)始的預(yù)防工作。高穩(wěn)定性的制造質(zhì)量才是針對(duì)召回制度的預(yù)防工作中的最重要的一環(huán),對(duì)此各大汽車(chē)制造廠商都給予了高度的重視。
例如,在發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的加工中對(duì)關(guān)鍵尺寸的工程能力指數(shù)要求Ppk≥1.67,一般尺寸也要求達(dá)到Ppk≥1.33。對(duì)加工機(jī)床設(shè)備的主要要求是:高速度、高精度、高精度保持性——高機(jī)床工程能力指數(shù)(Cm/Cmk值);對(duì)復(fù)合加工刀具的要求是通過(guò)特殊的設(shè)計(jì),滿(mǎn)足高速度、高精度、高精度保持性的要求。
例如為適應(yīng)高速加工的要求,復(fù)合加工刀具都必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的動(dòng)平衡處理和驗(yàn)證。為了保證滿(mǎn)足高精度、高精度保持性的要求,復(fù)合加工刀具對(duì)刀柄的選擇、刀具本身的制造精度、刀具材料的選擇等都有特殊的規(guī)范。如發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋的導(dǎo)管、座圈加工工序是汽車(chē)行業(yè)中難加工的典型。其特點(diǎn)是尺寸公差小,圓度、同心度要求高,加工表面的形狀精度要求高。通過(guò)采用有導(dǎo)條的專(zhuān)用復(fù)合加工刀具(圖5)加工,很好地滿(mǎn)足了加工要求。該復(fù)合加工刀具具有如下特點(diǎn):
□ 采用多處導(dǎo)條,減少了跳動(dòng),提高了加工精度;
□ 使用PCD鉸刀,刀具磨損小,零件尺寸的抑制性得到保證;
□ CBN刀片加工難加工材質(zhì),保證表面質(zhì)量;
□ 以上各刀具組合在一把HSK刀柄上,即提高加工效率,又保證了導(dǎo)管、座圈加工的精度穩(wěn)定性,實(shí)現(xiàn)了高可靠性。
低成本
降低成本是企業(yè)一直追求的目標(biāo)。在發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)中,低成本的要求從最初的生產(chǎn)線(xiàn)立項(xiàng)開(kāi)始就貫穿于發(fā)動(dòng)機(jī)的整個(gè)項(xiàng)目過(guò)程中,始終如一。而復(fù)合加工刀具的采用以及合理使用,可以有效減少設(shè)備投資,贏得最大的經(jīng)濟(jì)效益。例如零部件上有斜孔需要加工時(shí),常規(guī)方法是在CNC加工中心上增加一個(gè)軸,使零件被加工面旋轉(zhuǎn)到與主軸垂直的位置,以便加工,但成本約4萬(wàn)美元。相比之下,如采用復(fù)合刀具的方案:專(zhuān)用角度頭(圖6)+標(biāo)準(zhǔn)刀具+標(biāo)準(zhǔn)CNC加工中心,也完全能達(dá)到同樣的工藝要求,而專(zhuān)用角度頭的成本約3000美元?梢(jiàn),成本下降是非常巨大的。
結(jié)束語(yǔ)
汽車(chē)產(chǎn)業(yè)傳統(tǒng)上是典型的規(guī)模經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè),但隨著時(shí)代的發(fā)展,人們對(duì)于自我的追求,對(duì)于個(gè)性化的要求越來(lái)越高。這也要求汽車(chē)產(chǎn)業(yè)必須適應(yīng)顧客的要求,進(jìn)行多品種、小批量的生產(chǎn)。
發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車(chē)的關(guān)鍵部件,其制造工藝非常的復(fù)雜。正像發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車(chē)的心臟一樣,發(fā)動(dòng)機(jī)制造技術(shù)的優(yōu)劣是汽車(chē)制造技術(shù)的集中體現(xiàn)。隨著發(fā)動(dòng)機(jī)制造趨向于輕量化、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化、高性能化,發(fā)動(dòng)機(jī)制造技術(shù)和工藝也發(fā)生了很大的變化,高速、高效、柔性是制造工藝當(dāng)前的主要特點(diǎn)。這也符合了現(xiàn)代汽車(chē)工業(yè)多品種、小批量的生產(chǎn)要求。為了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn),除了采用先進(jìn)的制造設(shè)備以外,大量地應(yīng)用復(fù)合加工刀具也是提高動(dòng)力總成工藝水平的重要途徑。
-
空調(diào)壓縮機(jī)閥板的加工工藝和精沖技術(shù)
一.引言 圖1所示為某型空調(diào)壓縮機(jī)剖視圖,閥板是其中一項(xiàng)重要的功能件,它被廣泛應(yīng)用于轎車(chē)、磕磣人和貨車(chē)等各種類(lèi)型車(chē)輛、已經(jīng)其他工業(yè)領(lǐng)域的制冷裝置中?照{(diào)壓縮機(jī)閥板大致有3種分類(lèi)方法,按形狀可分為圓形、方形和異性;按閥線(xiàn)可分為無(wú)閥線(xiàn)、單面閥
2016-07-19 -
淺談汽車(chē)齒輪加工工藝發(fā)展動(dòng)向
一、前言: 隨著我國(guó)汽車(chē)制造業(yè)的發(fā)展,汽車(chē)齒輪加工行業(yè)也取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,汽車(chē)齒輪是汽車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)中極其重要的零部件,又是傳動(dòng)系統(tǒng)中的核心部件,所以說(shuō)齒輪的品質(zhì)直接關(guān)系到傳動(dòng)系統(tǒng)的品質(zhì),也是影響整車(chē)的性能和噪音的重要因素。因此,必須要更加深
2016-06-15 -
汽車(chē)覆蓋件模具CAM工藝技術(shù)的研究
一、引言 在汽車(chē)制造中,汽車(chē)覆蓋件與一般的機(jī)械產(chǎn)品從結(jié)構(gòu)到制造工藝都有很大的區(qū)別,它具有曲面多、光順性高、結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜、尺寸較大、精度要求高等特點(diǎn),其模具制造技術(shù)難度大,成本高,開(kāi)發(fā)周期和質(zhì)量均難以控制。汽車(chē)大型覆蓋件沖模CAD/CAE/
2016-06-15 -
淺談加工數(shù)控機(jī)床本身大型結(jié)構(gòu)件的工藝
一、前言 作為機(jī)械制造業(yè)的母機(jī),機(jī)床的設(shè)計(jì)制造水平一定程度上代表了一個(gè)國(guó)家的機(jī)械制造業(yè)水平。我國(guó)工業(yè)起步晚、基礎(chǔ)較薄弱,造成中國(guó)當(dāng)前的機(jī)床行業(yè)制造水平跟國(guó)際頂尖水平還存在一定的差距。機(jī)床的設(shè)計(jì)、部件制造、整體裝配對(duì)機(jī)床的工作精度起著決定性
2016-04-29