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WMEM |发动机深孔加工技术

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020-03-21 10:51:31 * 浏览: 3
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。气缸体上有许多用于冷却水通道或润滑油通道的深孔。同时,底部φ26mm×275mm是其中之一。为了提高设备利用率,降低资金成本,设计方案中摒弃了传统的专用机床计划,从德国进口了高速加工中心GROB。但是,经常出现可维修枪的钻头寿命短,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侧固锁紧切削液:FUCHS水溶性乳状液ECOCOOL68CF2W,乳状液浓度: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,进给量240mm / min,每齿进给量0.23mm2实际应用中的问题生产线投入使用,为确保此类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刀具破损(见图2)之类的问题,从而导致刀具磨损和零件报废。通过计算该过程过去六个月的工具操作状态,我们了解到该枪总共使用了230次,其中工具被打断了15次,破损率达到6.4%,并且工具异常磨损达到了几万元。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5 mm。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件工作浪费。 3.原因分析在安排技术人员分析刀具寿命和异常切削条件后,同时通过机床随附的主轴监控系统,分析加工进度状态,并进一步分析和调查切削原因。深油孔的加工。 :(1)喷枪的切削刃严重磨损。对更换后的枪钻进行调查后发现,枪钻的主切削刃,侧面切削刃和侧面磨损严重,轴向磨损超过2mm,这增加了枪钻过程中的切削阻力并增加了破损。刀危险。毛刺钻头磨损严重,这与枪钻的涂层有很大关系。缺乏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。枪钻由刀头和枪身焊接而成,两种材料的高温变形不同,这决定了打磨后无法进行涂层处理。 (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),发现新刀具的正常加工主轴负荷为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,破损刀具的负载监控图将继续上升被阻塞,通常达到70%,焊接枪钻头。在此过程中,零件将扭曲,并且载荷将在45-70%的范围内波动,并且起伏将达到25%。吨铁屑很多破损工具的工件孔还可以确认切屑清除不畅,铁屑被堵塞。刀折断的主要原因之一。 4.优化和改进计划:为进行上述研究,切削刃未受到涂层的保护,加工过程中切屑堵塞的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。优化切削刃模式,改变铁屑的形状,使其更有利于排屑。同时,改进排屑功能方案。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,通常会达到原始的强制工具寿命。为了进一步探索该工具的潜力,进行了极限寿命测试。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)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。导板用于后续的自导加工,以确保深孔具有更好的孔径和直线度。 (3)选择3块复合TiAlN涂层和断屑槽可转位刀片形成主切削刃,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.持续改进实验成功后,继续分析和研究叶片崩刃的异常情况。发现该深孔在中心具有φ10mm的相交孔和底部通孔。孔和单面切削冲击,通过NC程序优化,采用分段进给。使用后对刀片的调查发现刀片故障模式是正常的。