汽車各類零件加工工藝及所用的刀具

發(fā)布日期:2012-08-29    蘭生客服中心    瀏覽:2594

孔類零件的加工

    零件的孔加工多半采用多刃復(fù)合式(刀刃機(jī)夾、鑲焊組合)結(jié)構(gòu),以鉸、擠削代替磨削。在一次性走刀過(guò)程中完成孔的精加工,其轉(zhuǎn)速達(dá)3000r/min,走刀速度達(dá)1.5~3m/min,精度達(dá)5~7級(jí),粗糙度Ra=0.7μm,槍鉆轉(zhuǎn)速達(dá)8000r/min,Ra=2μm。德國(guó)Mapal公司生產(chǎn)的精密鏜、鉸刀,以其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)、超精密的內(nèi)孔精度、優(yōu)異的表面粗糙度及高的經(jīng)濟(jì)效益被汽車工業(yè)廣泛采用。Mapal刀具為單刃切削刀具,刀片采用精密研磨的可轉(zhuǎn)位刀片。在刀體上鑲有兩塊以上的支承導(dǎo)條,幾乎在刀片進(jìn)入工件切削的同時(shí),支承導(dǎo)條也緊跟在對(duì)應(yīng)的位置起支撐作用,并吸收切削時(shí)所引起的振動(dòng)和阻力,保證內(nèi)孔圓度和圓柱度在1~3μm以內(nèi),其孔徑公差達(dá)H6。在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)氣門導(dǎo)管孔加工中,其加工精度、表面質(zhì)量都優(yōu)于槍鉆加工。汽缸孔鏜削采用雙工位、機(jī)床主軸內(nèi)置式、軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)推拉桿機(jī)構(gòu)。往復(fù)走刀分別用于粗鏜和精鏜,鏜削速度達(dá)800m/min.

平面類零件的加工

    平面類零件的銑削多半采用具有密齒、過(guò)定位、重復(fù)夾緊結(jié)構(gòu)的徑、軸向雙向可調(diào)高速密齒面銑刀。銑刀直徑250~400mm,軸向跳動(dòng)≤±0.0025mm。零件裝配平面的加工是以銑代磨,粗糙度Ra=0.7μm,不平度<0.02mm。

    精銑刀盤的刀片可通過(guò)偏心螺釘進(jìn)行調(diào)整,調(diào)整精度達(dá)0.002mm。在中等進(jìn)給精銑加工時(shí),采用普通刀片與修光刀片合理布置,零件表面粗糙度可明顯改善;大進(jìn)給精銑加工時(shí),全部采用修光刀片,可獲得理想的表面粗糙度。

    銑削鋁合金材料的工件時(shí),采用各種規(guī)格的不等齒距的銑刀以及大的軸向與徑向前角,刀具的前刀面經(jīng)拋光處理,切削時(shí)切削力小,無(wú)振動(dòng),表面質(zhì)量佳。

    曲軸主軸承蓋的加工,則采用倒置、排列式機(jī)夾復(fù)合成形拉削專用刀具,安裝3種共713片可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金涂層(TiCN)刀片,進(jìn)給速度25m/min,班產(chǎn)1750件,拉削切削余量1.5~3mm。

    在汽車的連桿加工中,其分離面漲斷工藝、雙側(cè)面臥式雙軸圓臺(tái)平面磨削工藝都是目前國(guó)外連桿生產(chǎn)普遍采用的高質(zhì)量、高效加工工藝。?

軸類零件的加工

    汽車曲軸主軸頸、連桿軸頸的加工是采用雙工位車——拉削專用刀具。刀盤直徑為700mm,刀盤圓周裝有40片硬質(zhì)合金涂層刀片,每10片為1組,切削速度為150m/min,快進(jìn)速度為4.6m/min,徑向切削余量為1.5~3mm。此外,一些零件的軸端頭外圓柱面加工采用成形組合外圓銑、鉸削專用工具,一次走刀完成外圓和端面粗加工,替代單刃車削加工工藝。

齒輪加工

圓柱齒輪加工

    國(guó)外大多采用多頭涂層高速滾刀(切削速度110m/min以上)及徑向剃齒刀滾、剃成形,以剃代磨。大量采用數(shù)控切齒設(shè)備,大大提高了加工效率,加工精度可穩(wěn)定在7級(jí)以上;用硬質(zhì)合金刀具進(jìn)行硬齒面切削成為當(dāng)前的重要研究領(lǐng)域。

    國(guó)內(nèi)100m/min以上的高速滾齒在一些合資企業(yè)應(yīng)用。珩齒、磨齒、徑向剃齒也有不同程度的應(yīng)用,但大多數(shù)是加工效率、精度及穩(wěn)定性較差,一般只能達(dá)到8級(jí)精度。

直齒錐齒輪加工

    國(guó)外大量采用精鍛工藝,在精度要求高的場(chǎng)合保留切齒工藝,目前國(guó)內(nèi)精鍛工藝已獲得應(yīng)用,但在汽車生產(chǎn)中應(yīng)用較少,大多還是采用切齒工藝。

螺旋錐齒輪加工

    國(guó)外螺旋錐齒輪加工大都采用數(shù)控銑齒機(jī)切齒,熱處理后采用數(shù)控研齒機(jī)研齒;配對(duì)精細(xì)裝配或采用數(shù)控銑齒機(jī),熱處理后采用數(shù)控磨齒機(jī)磨齒,較好地糾正了熱處理變形,可不配對(duì)裝配。硬齒面刮削技術(shù)在螺旋錐齒輪加工中有一定應(yīng)用。

    Gleason、Oerlikon公司都推出了用于六軸數(shù)控設(shè)備的最新設(shè)計(jì)、分析和測(cè)量軟件,使得螺旋錐齒輪的設(shè)計(jì)、加工、齒形修正形成了智能化的閉環(huán)系統(tǒng)。

    采用齒輪測(cè)量中心,由于工藝先進(jìn)、自動(dòng)檢測(cè),使之測(cè)量準(zhǔn)確、精度高、效率高。

    發(fā)動(dòng)機(jī)幾種傳動(dòng)軸上的花鍵齒形加工采用雙工位、成對(duì)配置的搓、擠無(wú)屑加工專用刀具,一次往復(fù)運(yùn)動(dòng),將花鍵齒形搓擠成形。

    國(guó)內(nèi)螺旋錐齒輪加工大多采用普通銑齒機(jī)加工,熱處理后進(jìn)行研齒。其切齒精度低,研齒的真正功能未能發(fā)揮出來(lái)。材料的熱處理變形的控制能力差。

    一汽集團(tuán)、東風(fēng)汽車公司剛引進(jìn)的Gleason和Oerlikon公司的數(shù)控磨齒機(jī)尚未用于生產(chǎn)。齒輪檢測(cè)一般采用周節(jié)檢查儀、漸開線檢查儀、基節(jié)儀等,少數(shù)廠家采用齒輪檢測(cè)中心。

殼體類零件加工

    該類零件多半屬于平面、多孔位薄壁零件結(jié)構(gòu),其剛性差,對(duì)孔位的精度要求較高,所以國(guó)外多半采用加工中心進(jìn)行加工。

    差速器殼體內(nèi)球面的鏜削采用主軸內(nèi)置式機(jī)床,其推拉桿軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)鏜刀頭二維成半圓軌跡移動(dòng),疊加殼體回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),一次走刀完成球面成形鏜削加工。我國(guó)根據(jù)產(chǎn)品市場(chǎng)的多品種需求,已形成了由過(guò)去的大量專用組合機(jī)床的生產(chǎn)線向由數(shù)控機(jī)床和加工中心組成的柔性生產(chǎn)線方面轉(zhuǎn)移的趨勢(shì)。采用三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)進(jìn)行半自動(dòng)非在線測(cè)量,檢測(cè)精度較高,但效率不高。

磨削加工

    平面磨削國(guó)內(nèi)大多采用大平面高精度磨床,磨削粗糙度為Ra=0.5μm,磨削速度8.0m/s。

    外圓磨削國(guó)內(nèi)采用高精度數(shù)控外圓磨床。

    內(nèi)圓磨削國(guó)內(nèi)采用高精度內(nèi)圓磨床,磨削粗糙度Ra=0.2μm。

不銹鋼焊條

    今后的發(fā)展趨勢(shì)是:在圓柱齒輪加工方面將解決國(guó)產(chǎn)機(jī)床的精度和剛度問(wèn)題,解決刀具材料及其壽命問(wèn)題,發(fā)展高速滾齒和硬齒面加工技術(shù);發(fā)展徑向剃齒和穩(wěn)定珩齒工藝;引進(jìn)數(shù)控齒輪加工機(jī)床,提高整體加工水平。在錐齒輪加工方面,發(fā)展精鍛工藝加工直齒錐齒輪,以便提高效率,降低成本;對(duì)于螺旋錐齒輪,將逐步形成較完善的螺旋錐齒輪試制體系。對(duì)設(shè)計(jì)、強(qiáng)度分析、試制、試驗(yàn)和生產(chǎn)準(zhǔn)備等將形成一套完備的軟、硬件環(huán)境,解決投產(chǎn)前切齒工藝的關(guān)鍵技術(shù);具備高精度、低噪音齒輪的研制和開發(fā)能力;有效承擔(dān)新產(chǎn)品試制和小批量、高精度特殊品種齒輪的生產(chǎn)任務(wù);細(xì)化裝配工藝,確定合理的質(zhì)量檢驗(yàn)環(huán)節(jié)和工藝節(jié)拍,對(duì)不同齒輪產(chǎn)品的不同需求確定相應(yīng)工藝措施;齒輪試制和生產(chǎn)車間均應(yīng)配有齒輪檢測(cè)中心,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè),減少人為誤差。在殼體零件加工方面,將采用高速加工中心模塊系統(tǒng)加工殼體類零件,生產(chǎn)線將匹配三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)或自動(dòng)量?jī)x,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)或半自動(dòng)在線檢測(cè)。在各類平面的加工方面,將開發(fā)大平面高速高精度磨床磨削平面,其粗糙度達(dá)Ra=0.5μm;開發(fā)強(qiáng)力磨床、高精度數(shù)控外圓磨床和點(diǎn)磨削工藝磨削外圓;開發(fā)高精度內(nèi)圓磨床磨削內(nèi)圓表面,其粗糙度可達(dá)Ra=0.2μm。

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