復合粉碎機刀片/的應用,受到加工工藝、粉碎機刀片壽命、零件結構等因素的制約,但在充分考慮各方面因素的影響下,在現階段機械加工制造中,不失為一種*的加工方法。

 

           復合加工技術是在機械加工工藝中,將多個單一工序進行有效組合,集中表現在加工粉碎機刀片結構的變化上,即所謂采用復合性粉碎機刀片代替普通的單一性粉碎機刀片,在一次換刀加工中完成多道工序內容,從而實現提高生產效率、保證零件位置精度、改善粉碎機刀片切削等目的。

 

           柔性化生產是目前汽車制造企業廣泛采用的一種機加工方式,通過集合組合機床的高剛性、率和加工中心的柔性,柔性生產線獲得了比組合機床生產線線路更短、設備更少、工序更加集中的優勢,為了更好地平衡生產節拍,復合加工技術在加工中心上得到了應用,并隨著復合加工技術的不斷完善,許多組合機床也開始采用此項技術。

 

           提高生產效率和保證圖紙精度

 

           在雙頂置凸輪軸（DOHC）發動機中,缸蓋通常采用鑄造的方式制造,在其上有限的空間內布置有冷卻水套和進、排氣道,因此缸蓋的結構十分復雜,機加工的重點部位有:具有較高同軸度要求的凸輪軸孔和圓柱度要求的挺桿孔；座圈90°密封帶和尺寸為φ6mm的導管孔是其中加工難度zui大的,其加工質量的好壞將直接影響氣門的密封性。

 

           在座圈和導管孔從粗加工到精加工的整個過程中,如果采用普通的單一性粉碎機刀片,不僅效率低下,同時還會因為多次裝夾帶來粉碎機刀片中心不重合等誤差,影響后續加工精度,因此,必須選擇復合加工工藝。

 

           （1）采用復合粉碎機刀片一次完成進氣座圈安裝底孔、粗鉆導管底孔φ10.5mm及刀校進氣道喉口的粗加工。

 

           由于導管孔中心與進氣道中心呈斜角布置,在粗鉆導管底孔時,會因鉆頭兩切削刃負荷不均而難以保證導管底孔直線度,所以通常在進氣道斜面上先加工一個φ13mm的工藝平臺與導管孔中心線垂直；位于氣門座圈上方的進氣喉口的主要功能是減少進氣阻力,因此必須保證鑄造喉口時的設計空間,以便去除由于沾沙和泥芯移位而造成的多出鋁瘤。綜合考慮以上兩點因素,在粗加工座圈安裝底孔時,采用復合粉碎機刀片,將3道工序的加工內容用一把粉碎機刀片來完成,不但保證了相對位置,而且提高了加工效率。

 

           （2）采用復合粉碎機刀片一次完成座圈安裝孔和φ11mm導管底孔的精加工。

 

           φ11mm導管底孔要求孔的圓柱度和直線度均為0.01mm,座圈安裝孔中心對導管孔中心同軸度要求φ0.2mm,為了保證精度,采用復合粉碎機刀片進行精加工。在粉碎機刀片設計上,為避免精鏜φ11mm孔與后續精鏜座圈孔產生加工干涉,先使用前端粉碎機刀片進行φ11mm孔的精鏜工序,然后再由后面兩把粉碎機刀片分別完成座圈安裝孔的粗、精加工,不僅減少了精鏜時刀刃的切削負荷,同時也延長了粉碎機刀片的使用壽命。

 

           （3）精車進氣座圈孔60°、90°、120°密封帶和精鉸φ6mm導管孔。

 

           在該加工過程中,圖紙要求90°密封帶中心對φ6mm導管孔中心的跳動誤差≤0.015mm,因此,采用的復合粉碎機刀片前端為φ6mm槍鉸刀,精鉸φ6mm導管孔后,液壓缸控制鉸刀退回刀套,隨后呈120°圓周分布的3把車刀分別完成60°、90°、120°錐面的加工,保證了密封帶的均勻寬度和90°密封帶對導管孔中心徑向跳動的要求。

 

           主軸承檔的側面加工

 

           在加工主軸承檔的兩個側面時,采用的是復合加工粉碎機刀片,即將多片3面刃銑刀安裝在機床粉碎機刀片主軸上,可以在一次進給中,完成多檔主軸承孔兩個側平面的加工。

 

           改善粉碎機刀片切削負荷

 

           在粗加工缸蓋16—φ30.4mm挺桿孔時,由于毛坯單邊余量大于4mm,原設計方案是在一次走刀中完成全部切削加工,但粉碎機刀片會承受較大的切削抗力,容易出現悶車、損壞粉碎機刀片和拉壞工件加工表面。如果采用兩次加工,又將增加換刀工序,使機床加工節拍難以保證。綜合考慮后,zui終采用臺階結構的復合粉碎機刀片,將切削余量分配在前后刀齒上,從而滿足了工藝要求。

 

           結束語

 

           隨著現代機械加工方式的不斷進步,復合加工技術得到了越來越多的應用,其優勢也在不斷顯現。但任何技術都有其強和弱的方面,在缸體、缸蓋等箱體類零件加工中,由于此類零件結構復雜、生產批量大,因此復合加工技術優勢可以得到有效發揮。相比之下,對于結構簡單、單件、小批量生產的零部件,加工工藝應該盡量安排在通用機床上完成,采用通用粉碎機刀片加工,主要是因為,復合加工技術采用的是組合型粉碎機刀片,該類粉碎機刀片設計復雜,需求量有限,接近于單件生產,粉碎機刀片成本要比通用粉碎機刀片高幾倍,甚至幾十倍不等。

 

           復合加工技術的應用也常受加工條件、粉碎機刀片壽命、粉碎機刀片制造工藝性、零件結構的限制。如對于鉆孔、倒角、刮平面這一套工序,如果采用復合粉碎機刀片,不僅粉碎機刀片結構復雜,而且工藝上也不合理。鉆孔先接觸的是工件毛坯面,由于鉆削時鉆頭兩側切削刃切削力不相等,容易造成鉆頭偏斜,同時刮平面粉碎機刀片直徑與鉆頭直徑相差太大,易造成加工過程中鉆頭和刮刀連接處折斷。

 

           復合加工技術是當今機械加工中廣泛使用的一種工藝方法,只要充分考慮加工工藝性、粉碎機刀片的結構合理性和生產成本等諸多因素,不失為一種*的加工方法。