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銑刀在汽車行業竟然可以這么用……

  • 分類:行業資訊
  • 作者:
  • 來源:
  • 日期:2020-11-16
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[Summary]現代汽車工業中,平面銑削應用極為普遍。為適應汽車工業的需要,工具制造廠商也推出了銑削鑄鐵及其它材料的銑刀和刀片系列。這些刀具、刀片使得加工效率和零件表面質量都得到大幅度的提高。

銑刀在汽車行業竟然可以這么用……

[Summary]現代汽車工業中,平面銑削應用極為普遍。為適應汽車工業的需要,工具制造廠商也推出了銑削鑄鐵及其它材料的銑刀和刀片系列。這些刀具、刀片使得加工效率和零件表面質量都得到大幅度的提高。

  • 分類:行業資訊
  • 作者:
  • 來源:
  • 日期:2020-11-16
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詳情

現代汽車工業中,平面銑削應用極為普遍。為適應汽車工業的需要,工具制造廠商也推出了銑削鑄鐵及其它材料的銑刀和刀片系列。這些刀具、刀片使得加工效率和零件表面質量都得到大幅度的提高。

 

     其實銑刀只是一個籠統的叫法,它的分類有很多,比如面銑刀、立銑刀等等。下面幾篇文章簡單介紹一下銑刀如何在汽車制造中發揮作用的。

 

1

 

         淺談汽車轉向節敏捷柔性生產線

 

       汽車轉向節敏捷柔性生產線是一條全新理念下的生產線,生產線的柔性化可更好地適應不同產品品種和批量的需求。企業根據其自身的生產情況建立合適的敏捷柔性生產線,可提高生產效率,更快地適應市場需求。

 

     轉向節作為汽車前橋缺之不可的關鍵零件,除了機械性能要求高、外形異型外,尺寸精度和位置精度亦有一定要求。由于汽車市場需求多樣化的不確定性,要求生產系統具備在品種上能迅速而經濟地由一種產品轉為另一產品的能力,又要在產量上有一定的柔性。根據對汽車轉向節多品種、變批量的市場需求,我公司建立了一條多品種汽車轉向節敏捷、柔性生產線。

 

      被加工產品和工序

 

       1.該生產線加工4個品種(組)轉向節,每組分左、右各1件,共8個零件,單組生產節拍T=7.2min/件。

 

       2.轉向節材料為QT450-10,屬異型零件,如圖1所示,加工部位主要為主軸承孔及多個臂平面、孔系。

        

       生產線主要特點

 

       從表中可以看出生產線設備簡單,生產工序極大簡化,主要特點有:

 

       1.生產線敏捷柔性化

 

        此條生產線由6組,即6個生產單元構成。每個單元由2臺立式加工中心組成,每組可單獨形成生產能力。6組可根據市場需求變換生產不同品種或全一品種的轉向節,柔性化好,更換產品迅速而經濟。生產線由模塊化設備組成,可以實現“一次規劃,分步實施,滾動發展”的指導方針。

 

        2.工序集中,數控單機自動化程度高

 

        一個加工工序較為復雜的轉向節從毛坯到成品僅通過兩道工序來完成,見表。工序集中可以使柔性加工設備顯現出其優勢。

 

        由于每道工序中工件經兩次安裝后便可完成全部加工內容,數控系統能夠自動選擇、更換刀具,自動改變主軸轉速和刀具進給量等,根據已設定的程序對工件不同部位進行銑、鉆、鏜、鉸和攻絲等加工,自動化程度高,極大地提高了生產效率。

 

        3.設備簡單化、精度高

 

        生產線采用同一型號立式加工中心組成,使用、維修方便,互換、互補性強,定位精度、重復定位精度高,對轉向節孔及端面粗糙度1.6mm、H7精度及位置精度等要求均能夠達到,保證了轉向節加工質量及穩定性。

 

       4.工藝優化和嘗試

 

       工藝方案的制定要根據選用設備、刀具及夾具各自的特點進行調研并加以優化,在立式加工中心上用組合加工代替傳統的車削加工,以復合工序代替單一工序,為工序集中減少工件安裝次數,用側銑代替端銑等,這些工序都取得了很好的效果。

 

      5.夾具

 

      生產線夾具采用液壓動力,全部由大連佳成公司提供,主要特點有:

 

     (1)統籌兼顧,夾具設計制造采用模塊化,轉換加工零件時可實現快速更換夾具。統籌綜合考慮,針對多種轉向節的特點,給工件的定位點、夾壓點和輔助支撐點進行基準統一,模塊化的夾具元件加上適用于各種轉向節的調整塊,讓夾壓點、定位點和輔助支撐點在位置上有了一定的調整量,短時間就能完成夾具的快速更換。

 

     (2)OP20工序由數控回轉四軸模塊化夾具和可調角度固定夾具組成了五軸加工,數控回轉臺上液壓夾緊工件,回轉臺可任意裝夾任何一種轉向節進行工件識別和左、右件防錯,并自動調出加工程序,自動化程度高。

 

      (3)夾具全部采用內油路,外觀整齊、美觀。

 

      6.刀具

 

    “多刀改一刀”:工序集中要求盡量減少換刀次數和刀具數量,以提高生產效率。為此,多采用復合刀具,主軸承后階孔粗加工采用1個銑/鏜組合刀具,錐孔加工采用銑-鉸復合刀具等。

 

    “一刀多用”:采用大螺旋刃玉米銑刀,一是粗銑節臂、減振器兩處的兩個側面;二是用玉米銑刀副刃銑削平面。

 

      另外,用整體硬質合金立銑刀精銑側表面,表面粗糙度達Ra1.6以上,取得了不錯的成果。山高公司為該線提供的刀具能夠滿足轉向節軸承孔H7精度、表面粗糙度Ra1.6的要求。

 

      7.機床。

 

      針對轉向節粗、精加工工序相對集中,加工球墨鑄鐵,粗加工的毛坯余量大的特點,該生產線選用歐馬公司的12臺MVC-1100B立式加工中心為主要設備。該機床具有超大立柱,Y向四軌,主軸直徑φ100mm,BT50刀柄,機床剛性強。為此線特選用SIEMENS 1PH7163型號的主軸電機ne=500r/min,M=229/344Nm(100%/40%),N=12/18kW(100%/40%)(100%/40%是一個負荷范圍,在此范圍內能滿足低速大扭矩的加工要求),有意增加主軸低速大扭矩,能很好地滿足該件重負荷的加工。

 

        數控系統為SIEMENS 810D系統,可以滿足轉向節工藝要求的主軸定向、剛性攻絲、刀臂式刀庫要刀、第四軸等功能。

 

       8.生產線布局靈活,易于管理,經濟實惠

 

       結語

 

      我們用敏捷柔性的生產理念建立的生產線適合于市場多樣化,汽車零件多品種、變批量的需求現狀。在這種理念下技術方面首先要對工件進行分門分類,敏捷柔性生產線要求工藝方案、設備-工裝-刃具等對多種工件(類同件)有很強的包容性。工藝上要求工序集中,降低中間流通環節;對設備要求數控化、高速、高精度和高剛性;對夾具要求模塊化,有快速調整、更換的能力;對刀具要求為復合刀具,以提高加工效率。

 

      組織管理方面要求貫徹“一次規劃,分步實施,滾動發展”的指導方針。這非常適合我國國情。“一次規劃”可以降低設備投資的盲目性,根據生產零件的品種、數量需求分一次或幾次對設備-夾具-刀具進行投資,降低投資風險。分步實施過程中又可以對前次方案、對夾具-刀具進行合理地修正和改進,在生產線項目運行過程中求進步、求發展。

 

       該生產線經實踐證明是可行的,使我公司在變化的市場需求中具備了極快的反應能力。

 

2 

 

    發動機作為汽車的核心零部件,不僅結構復雜,機加工難點也較多。如何在質量精益求精的基礎上進一步提升加工效率,成為各大刀具供應商要攻克的目標。

 

    近年來,中國汽車工業蓬勃發展,產量逐年穩中有升,特別是占比重較大的轎車市場呈現出持續穩定的發展態勢,直接或間接地對各大整車廠及零部件企業提出了更高的要求,在質量精益求精的基礎上進一步提升加工效率。同時,為實現汽車輕量化,從提供基礎零部件的廠商到整車生產企業,都在積極探索新材料和新工藝。這些在給裝備制造商帶來更多機遇的同時也提出了新的挑戰。

 

     成立于1876年的藍幟金屬加工技術集團(LMT集團)由6家著名刀具生產企業強強聯合而成,其研發和生產的刀具產品各有所長,能夠為汽車制造業提供優質的產品以及最佳的解決方案。本文重點介紹了LMT集團下屬Kieninger公司針對發動機制造領域的最新技術及應用。

 

      高效的面銑系統

 

      轎車發動機,特別是小排量的汽油機,從省油及高效的角度出發,其缸體、缸蓋多采用鋁合金,如AlSi9Cu3、GD-AlSi7等材質。而銑削占缸體、缸蓋機加工量的40%左右,因此,提高銑削效率對于提升整個缸體、缸蓋的機加工效率作用尤為顯著。出于此種目的,Kieninger公司開發了新型高速面銑系統——Feed-Jet高速面銑系統,特點是:密齒性設計(刀盤直徑125mm,標準配置18個齒);齒條型夾緊結構及鋼制刀盤;U級精度調整;易維護式結構設計;可修磨換齒,反復使用(重復使用可達6次);鋁合金粗銑、精銑皆適用;通過更換成CBN切削刃,可實現對鑄鐵的精加工。

 

       Feed-Jet不但具備高速、高效的優勢,同時由于可修磨及重復使用的特性,又給客戶帶來了極大的經濟性,因此是一個高效經濟的銑削系統,特別適合發動機缸體、缸蓋的鋁合金銑削。某國際知名發動機廠使用Feed Jet(φ100mm,切削齒數16個),采用如下切削參數:n=11000r/min,vc=3455m/min,fz=0.07mm/z,vf=11500mm/min,ap=0.5mm,在雙主軸專機上加工缸蓋(鋁合金GD-AlSi 7),在刀片未進行修磨的狀態下,刀具壽命可達15000件,較之前使用的刀具壽命翻了3倍,且工件表面粗糙度好(Rz 6.3um),加工節拍提高30%。

 

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