1. A megfelelő anyagok kiválasztása és előkészítése: ez az első lépés az autóalkatrészek minőségének biztosításában. Az anyagoknak erősnek, jól hővezetőnek és jól vághatónak kell lenniük. Az alumíniumötvözet (mint például az A356-T6) jó választás a motor hengerblokkjaihoz, mert könnyű és jól vezeti a hőt, de könnyen felforgácsolódik a feldolgozás során. Az öntöttvas (mint a HT250) jó választás forgattyúházba, mert jól elnyeli az ütéseket, de vágás közben keményedhet. eltérő tulajdonságú anyagokhoz különböző előfeldolgozási eljárásokat kell alkalmazni:
Alumíniumötvözet: A T6-os hőkezelés (szilárd oldat + mesterséges öregítés) megszabadul a belső feszültségtől, és kevésbé valószínű, hogy az anyag meggörbül vágáskor.
Öntöttvas: Grafitizációs izzítást alkalmaztak a perlit szerkezetének javítására és a vágás során a forgácsolás esélyének csökkentésére.
Nagy-szilárdságú acél: Ezt az acélt edzéssel és megeresztéssel készítették (edzés plusz magas-hőmérsékletű megeresztés), ami megkönnyítette a vele való munkát.
Egy autóalkatrészeket gyártó cég javította a T6 hőkezelési folyamat paramétereit (oldat hőmérséklete 535 fok ± 5 fok, öregítési hőmérséklet 175 fok ± 5 fok, tartási idő 8 óra), miközben alumíniumötvözet hengerfejeken dolgozott. Ez 30%-kal egyenletesebbé tette az anyag keménységét, és kevesebb mint 5%-ra csökkentette a forgácsképződést a vágás során.
2. Szerszámrendszer optimalizálása: a vágási folyamat pontos vezérlése
A felület érdességét közvetlenül befolyásolja a forgácsolószerszám geometriai jellemzői és a bevonási folyamat. Például egy főtengely nyakának megmunkálásakor PCBN (polikristályos köbös bór-nitrid) vágószerszámokra van szüksége, amelyek keménysége HV3500-4500. Ezek a szerszámok csiszolás helyett pöröghetnek, és a felületi érdesség Ra-értékre kisebb vagy egyenlő, mint 0,4 μm. A legfontosabb fejlesztési területek a következők:
Az elülső és a hátsó szögek kialakítása: Alumíniumötvözet megmunkálásakor nagy, 15-20 fokos elülső szöget alkalmaznak a forgácsolóerő csökkentésére. Az öntöttvas megmunkálásakor kis, 5 fok -8 fokos elülső szöget használnak, hogy a szerszám hegye erősebb legyen.
Élkezelés: A lézeres mikrotextúra technológiával mikro{0}}mélyedéseket készítenek a penge szélén. Ez kenőolajréteget hoz létre, és csökkenti a súrlódási együtthatót. Ezt a megközelítést követően az egyik cég megduplázta szerszámai élettartamát, és Ra0,8 μm-en tartotta a felületi érdesség értékét.
A TiAlN bevonat magas, 800 fokos hőmérsékleten is megőrzi keménységét és oxidációval szembeni ellenálló képességét, így alkalmas a nagy sebességű-vágásra. Az AlCrN bevonat csökkenti a súrlódási együtthatót, ami kevésbé valószínű, hogy megtapad.
A sebességváltó fogaskerekeinek elkészítéséhez TiAlN-bevonatú keményötvözet hengeres marókat használnak 400 m/perc vágási sebesség mellett. Ez a fogaskerék fogainak Ra0,2 μm felületi érdességét adja, ami az ISO 5. szintű pontossági szint.
3. Folyamatparaméterek dinamikus szabályozása: az anyagok alakváltoztatásához való igazodás
A vágási paramétereket valós időben{0}} kell módosítani az anyag minősége alapján. Például lyukak precíziós fúrása alumíniumötvözet hengerekben:
A vágási sebességnek 800 és 1200 m/perc között kell lennie. Ha túl gyors, a forgács felhalmozódhat, ha pedig túl lassú, a munkakeményedés rosszabbodhat.
Előtolás: Használjon kis, 0,05–0,1 mm/r előtolást, hogy a vágóerő ne változzon túlságosan.
Vágási mélység: Tartsa a precíziós megmunkálási fokozatot 0,1 és 0,3 mm között, hogy elkerülje a forgácsolási hővezető képességet, amely termikus deformációt okozhat.
Az egyik motorgyártó adaptív vágási technológiát alkalmaz a hengerfurat marása közben valós idejű forgácsolóerő-kijelzések figyelésére. Az előtolás automatikusan megváltozik, ha az erőérték 5%-nál nagyobb mértékben változik. Ez 0,03 mm-ről 0,01 mm-re csökkenti a hengerfurat hengerességi hibáját.
4. Feldolgozó környezet és segédrendszerek: a külső interferencia megszabadulása
Állandó hőmérsékletű műhely: A hőmérsékletet ± 1 fokon belül tartják, hogy a szerszámgépek ne változtassanak alakot a hő hatására. Egy adott cég olyan állandó hőmérsékletű műhelyt épített, amely a szerszámgépek orsóinak termikus nyúlását 0,02 mm/h-ról 0,005 mm/h-ra csökkentette.
Egy eszköz, amely elnyeli az ütéseket: Gumi szigetelő párnák vannak beépítve a szerszámgép aljába, hogy csökkentsék a vibráció mértékét. A tesztadatok azt mutatják, hogy a felületi érdesség Ra-értéke 40%-kal javul a szeizmikus izolálást követően.
Vágófolyadékok kezelése: A mikrokenési (MQL) technológiával a precíziós befecskendezés 0,1–0,5 ml/óra áramlási sebességgel történik. Ez egyszerre hűti és keni. Ezzel a módszerrel az Ra felületi érdesség 1,6 μm-ről 0,8 μm-re csökken tengelydarabok vágásakor.
5. Több folyamaton és utólagos feldolgozáson{1}} kell dolgozni egy nagyszerű zárt hurok elérése érdekében
Folyamatközi-ellenőrzés: Nagyoló megmunkálás után adjon hozzá egy online mérési linket. Használjon lézerszkennert, hogy megtalálja a lényeges méreteket, és azonnal pótolja a határt meghaladó eltéréseket. Ezzel a módszerrel egy adott sebességváltóház-gyártósor szerelvényhézag minősítési aránya 85%-ról 98%-ra emelkedett.
Sorjázás és polírozás: A csiszolóanyagot mágneses tér mozgatja, hogy polírozza az ívelt felületet anélkül, hogy holt sarkokat hagyna. Ez a módszer a szívócsatorna feldolgozása során az áramlási csatorna Ra felületi érdességét 3,2 μm-ről 1,6 μm-re csökkenti, valamint 15%-kal csökkenti a légáramlási ellenállást.
Felületmódosítás: A lézeres burkolati technológiát a HRC50 vagy annál nagyobb keménységű rozsdamentes acél bevonatok felhordására használják, amelyeknek nagyon korrózióállónak kell lenniük, beleértve a féktárcsákat is. A sópermet tesztciklus is meghosszabbodik 1000 órára.
