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上海工具厂有限公司：数控刀具在汽车制造业中的应用

2007-12-19 15:23:27

汽车作为先进制造业的代表，对生产设备的精度和柔性都有很高的要求。而数控刀具在汽车制造业中起到了关键作用，许多工序必须使用专用刀具、复合刀具，如发动机曲轴，无论是内铣、车车拉还是高速外铣工序，所使用的都是专用刀具，这些刀具的刀体制造复杂，技术含量高，这就对我国工具制造企业提出了很高的要求。

下面就从几个方面阐述数控刀具在汽车制造行业中的应用：

1 PCD超硬刀具的在汽车制造业中的应用

PCD刀具的应用是实现高速、高效、高稳定性、低成本的最有效途径。由于PCD刀具具有极高的硬度，在高切削速度下，能保持很高的耐磨性，又因它和有色金属的摩擦系数非常小，切削中不会产生积屑瘤，加工的表面粗糙度非常好，尺寸精度很稳定，刃口可以做得很锋利，切削中非常轻快，尤其是在刀具的出口处几乎没有飞边毛刺。如带柄PCD铣刀、PCD镗刀、PCD铰刀等，刀柄型式主要为圆柱柄、锥柄和HSK柄。这种刀具(尤其是多齿刀具)的特点是切削刃对刀柄的跳动小(如刃长为30mm的HSK柄PCD铣刀的切削刃跳动仅为O.002mm)，尤其适合于对各种有色金属零件的成形面、孔、阶梯孔等进行大批量高速加工。例如，采用铝基体刀盘的PCD高速铣刀(六刃，直径100mm)，最高转速可达20,000r/min以上，切削速度可达7,000m/min ，适合于汽车零部件的成形面加工。

图1 PCD超硬刀具

图2 面铣刀

2 数控面铣刀和整体硬质合金刀具在缸体加工中的应用

图3 发动机生产线

图4 定位孔的加工

图5 贴合面的加工

图6 进气口排气口加工

图7 复合刀具的应用

图8 曲轴的加工

面铣刀在汽车缸体上的应用
在现代汽车工业中，平面铣削应用极为普遍。为适应汽车工业的需要，工具制造厂商推出了铣削铸铁及硅铝合金材料的铣刀和刀片系列。这此刀具、刀片使得加工效率和零件表面质量都得到大辐度的提高。缸体是发动机的关进零件之一，其材料有铸铁和硅铝合金两种，不同的材料其加工性能各不相同，比如在加工灰铸铁、球墨铸铁和高密度球墨铸铁时，这些铸铁都有不同的加工特性，其中灰铸铁含有网状硬组织，表现为脆性，加工时，刀具易产生崩刃；球墨铸铁和高密度球墨铸铁有一定塑性，可产生铁屑，但刀具切出时，工件也会产生翻边，导致刀尖损坏，同样的工件铸造过程不同，其加工性能也不同。针对不同的材料，不同的加工条件，工具制造商推出了相应的专用刀片系列，在汽车发动机的加工中发挥了极其重要的作用。
成功案例：
- 客户单位：某汽车发动机制造厂；
- 零件名称：发动机缸盖；
- 零件材料：QT450 HB230
- 加工设备：立式加工中心，湿式加工；
- 加工内容：粗铣发动机缸盖顶面；
- 切削参数：V_c=200m/min，f=0.5mm/r，a_p=2mm
- 实验结果：我公司加工零件数80件/刃；竞争对手加工零件为5O件/刃。性能上略胜一筹，我公司性价比高，得到了客户的认同。
整体硬质合金复合刀具在汽车制造中的应用
各工具制造商在孔加工精度和加

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