发动机加工的刀具规划与管理.pdfVIP

—置1 l发动机加工的刀具规划与管理 发动机加工的刀具规划与管理 Tool Project and Management of Engine Processing 撰文 ／上汽集团乘用车公司发动机厂 吴抗美 增效是降本的根本之道，提高刀具的切削效率，提高产能的意义远大于刀具费用节省。现代刀具制造企 业必须建立在可靠的制造过程控制和质量保证体系之上。 Eficiency is the foundation of reducing cost in the future．The significance of improving the tool cutting eficiency and increasing capacity is far greater than saving cost．Modern tool manufacturers must be built on a reliable manufacturing process control and quality assurance system． 动机产能规划往往决定了发 动机生产线投资的额度 ，假 如年产量5万台发动机的生产线， 投资规模大致为2fZ,元人民币，而 年产量1 0万台发动机的生产线投 图1投资一产能图 16 资可能是3亿元人民币 ，20万台 产能的生产线投资可能要达~[J4fC 元人民币以上(图1)，从产能上来 看，投入资金与产能的比率是非 线性的，随着规划产能的增大， 单位产 能的投资额度会显著下 降，另一方面，不可能无休止地 追求投资规模效应 ，生产规模还 必须与产品的市场需求相适应， 如何权衡投入产出是一个问题， 但是只了解到机械加工效率的等 额价值，理解加工效率的等效成 本 ，当生产线加工节拍提高1S’ 相当于节约多少投资成本? 节约投资额=投资额／产能节 拍 X缩短节拍，从表1可以得到结 论：随着生产规模的增大，单位生 产节拍的等额投资迅速变大，对于 大规模发动机生产企业来讲，采取 增效措施缩短生产节拍是最大的节 省。而刀具改进则往往可以成倍提 高切削效率，是降低生产成本最直 接有效的手段。 表1 等效投资额 一 ． 采用高效刀具，高速切削， 提高加工效率 A．采用多头复合镗刀可以大幅 制造技术与材料 MTM(No 1)2OlO lO 默克精密工具（常州）有限公司 度提高曲轴子L、缸子L的加工效率 实例：图2所示曲轴子L多头复 合镗刀切削部分由三组刀片组成： 由三片聚晶金刚石PCD刀片组成半 精镗刀片组、PCD精镗刀片和PCD 微刃切削刀片。 在COMAU加工 中心1 GZ上 使用的多头复合微刃切削导条镗 刀，加工对象为铝镁合金直列四 缸缸体，曲轴孔直径为中51mm， 半精镗刀组切削余量为0．20mm， 精镗余量0．05mm，微刃切削余量 0．015～0．020mm。切削速度380m／ min，进给量0．35mm／r／min；4 段 曲轴孔累加工作进给长度 为 230mm 图2多头复合导条镗刀 1 1 T=SDTr( 一 )； 其中：T一节约时间；S一进给 长度；D一刀具直径 ；V一切削速 度；F一每转进给量； T=230×0．051×Tr Xf1／(300X 0．12)一1／(380 X 0．35))=0．744min； 与原来使用的OEM单头复合导条镗 刀(V=300m／min；F=0．12mm／r／min) 比较，切削效率提高2～3倍，缩短 加工节拍44．6s。此外由于微刃切 削提高了加工尺寸稳定性，一次装 刀使用寿命大于1 0000件。 图3为加工缸孔 的多头复合 微 刃切 削导条镗 刀 ，缸 直径为 ①84ram，切削速度872m／mjn， 进给量0．35mm／r／min；工作进给 长度90mm x 4；进给量比OEM单 头镗刀提高3．5倍，缩短加工节拍 47．4s。 2010-I10 (№ 1)MTM 制造技术与材料 Tool Project and Management of Engine Processing l匾圆圈 图4预制孔加工 B．改善刀具冷却效果，提高切 削速度 铸造缸体上的一些螺栓孔见 图4，在钻孔时由于钻透后遇到 粗糙的预制孔壁使内冷钻头的钻 孔效果大打折扣 ，原 因主要是 由于普通内冷钻头的冷却液通过 顶面的冷 却孔直接从预制孔射 出 ，切 削过程变成 了干切 削状 态，即使切削速度小于80m／min 也会导致 钻头的快速磨损 ，在 钻头 的外 圆上增设两个冷却液 图5 HSK丝锥刀柄 喷 口使钻 头在钻通预制孔后能 得到较充分 的冷却效果 ，切 削 速度提高到300m／min。按1 0个 直径 为 1 1 m m螺栓 孔 ，进给 速度0．22mm／min，切削长度为