WMEM |发动机深孔加工技术

近年来，华东地区的一家工厂自主研发了低油耗，强劲动力和高可靠性的重型柴油机，赢得了用户的青睐。气缸体上有许多深孔，用于冷却水通道或润滑油通道。底部φ26mm×275mm是其中之一。为了提高设备利用率，降低投资成本，在设计方案中放弃了传统的专用机床方案，选择了德国格劳博进口的高速加工中心进行加工。破损率高的问题。 1.加工条件加工设备：德国GROBG700加工中心枪钻：φ26mm×546mm单刃焊枪钻：GUHRINGHSK100-A侧面固锁切削液：FUCHS水溶性乳化液ECOCOOL68CF2W，乳化液浓度：8-10％内部冷却流动压力：75L / min，4MPa切削参数：底孔，孔直径26mm，孔深275mm，转速1041r / min，线速度85m / min，进给速度240mm / min，每齿进给速度0.23mm2实际应用中的问题生产线投入使用后，为了确保这种深孔加工质量的稳定性，德国生产了枪钻工具。但是，实际上，经常会发生诸如崩刃和工具损坏（见图2）之类的问题，从而导致工具磨损和零件报废。计算此过程过去六个月中工具的运行状态：我们总共使用了枪钻230次，在此期间工具被打断15次，破损率达到6.4％，并且工具异常磨损达到几万元。此外，为了减轻发动机的重量，气缸体采用了精细的薄壁铸造工艺。经测量，加工后深油孔的厚度小于5mm。因此，在发生断刀之后，很容易挤压铁屑和硬质合金刀头。造成孔壁损坏，然后导致整个气缸体报废，在过去六个月中造成6件工作废物。 3.原因分析在安排技术人员分析和检查刀具寿命和异常切削条件后，同时分析机床自身主轴监控系统的加工进度状况，并进一步分析和调查切削原因。深油孔的加工。 ：（1）枪钻的切削刃严重磨损。在调查了更换后的枪钻之后，发现枪钻的主切削刃，侧刃和侧面均严重磨损，轴向磨损超过2 mm，这增加了枪钻过程中的切削阻力并增加了断裂刀危险。毛刺钻头磨损严重，这与枪钻的涂层有很大关系。缺少用于隔热和润滑钻头的硬质合金基体的涂层将大大加速磨损。枪钻需要焊接刀头和枪身，并且两种材料的高温变形不同，这决定了它们在精细研磨后无法涂覆。 （2）排屑不顺利。在分析和检查机床设备监控系统的数据时，根据工具放置图发现机床内部的冷却流量/压力是必需的：75L / min，4MPa，但内部有20多个在过去六个月内冷却高压警报，并伴随警报消息。此后，将发生主轴负载警报和刀具断裂。之后，进一步分析机床主轴负荷曲线，比较正常加工和破碎零件的负荷监测曲线（见图3），发现新刀具的正常主轴负荷加工为35-55％，整个加工过程呈线性均匀变化曲线，前后两个工件之间的波动小于5％，而内部冷却时，破损工具的负荷监控图将连续增加被阻塞，通常在焊接枪钻头时达到70％。在此过程中，零件将扭曲，并且负载将在45-70％的范围内波动，并且波动将达到25％。破碎工具的工件孔中有许多铁屑也证实了切屑清除不光滑，铁屑被堵塞。刀折断的主要原因之一。 4.优化和改进计划：对于上述检查，切削刃没有被涂层保护，加工过程中的切屑堵塞问题是两个主要原因。确定后续的改进和优化方向及措施：（1）提高排屑功能。通过增加内部冷却压力或流动模式，可改善切屑清除功能。 （2）增加刀具的耐磨性。在无法改善工具的原材料的情况下，执行涂覆过程。 （3）加强刀杆的强度。使用强度更高的工具栏可提高枪钻的刚度，并避免在加工过程中工具栏开裂。 （4）提高断屑效果。优化切削刃方式，改变铁屑的形状，更有利于排屑。同时，完善了排屑功能方案。如果内部冷却压力增加到6 MPa，则需要更换螺杆泵。成本较高，因此考虑通过改善工具结构来改善排屑功能。 5.工具实验过程实验工具到位后，立即安排工具实验。在根据原始参数和寿命数进行第一次实验后，通常可以达到原始的强制工具寿命。为了进一步挖掘工具的潜力，进行了测试以限制工具的寿命。从实验结果看，刀具寿命已有一定程度的提高。新型分度工具的特点如下：（1）刀杆由高强度合金钢代替普通钢管制成，强度提高了50％。乔木成为可重复使用的耐用产品。 2（2）选择两段30mm铣削的高精度硬质合金导杆，并在加工过程中保持工具的支撑和平衡。导杆用于后续的自导加工，以确保深孔具有良好的直径和直线度。 （3）主切削刃由3块复合TiAlN涂层和断屑槽可转位刀片组成，具有更好的耐磨性和交错的齿位置。与原始枪钻相比，26毫米内铁屑被分为6个部分。在第四部分，铁屑较短。此外，刀片前部有一个受限制的断屑槽，这更有助于去除切屑。 6.持续改进实验成功开始后，继续分析和研究叶片崩裂的异常情况。发现该深孔在中心具有φ10mm的相交孔，在底部具有通孔。孔和单面切削冲击，通过NC程序优化，采用分段进给。在对使用后的刀片进行调查后，发现刀片故障是正常的。