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Mapal公司精密刀具的应用 |
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newmaker |
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Mapal公司作为一个特殊精密加工刀具生产企业，生产的各类精密刀具在汽车、摩托车、液压件、航天、航空以及军事工业中被广泛用于精密孔、特殊孔以及工件特殊部位的加工，尤其适合大批量精密加工。以下介绍Mapal 公司几种典型精密刀具的应用。
1 汽车、摩托车缸盖精加工刀具及应用
汽车、摩托车发动机缸盖气门导管、气门座圈(材质为铝基体+粉末冶金或合金铸铁)的加工要求：①气门座阀线的封严性：一般要求其表面粗糙度为Ra0.8µm；跳动0.03mm、0.0mm，最高时达到0.01mm。② 气门导管的公差及直线性：直径5mm、7mm的导管，其公差仅为0.011mm。③ 外表面平整、无毛刺。
采用Mapal的WWS铣刀(如图1所示)加工工件外表面，切削参数为：切深：2.5mm(最大可达6mm) ；进给：0.04～0.06mm/刃；线速度：vc=1000～3500m/min (直径200mm以上的刀盘，vc可以达到7660m/min) ，一般可取机床允许转速的上限。
图1
基体上气门座圈及气门导管的底孔也很重要，因其误差会复制到气门和导管上，使精加工时精度难以保证。而这一点加工时容易被忽视。采用Mapal阶梯式单刃精镗刀或WWS PCD 精密镗刀(如图2 所示功口工该底孔，加工余量为0.02～0.04mm(直径)。切削参数为：进给：0.08～0.15mm/转；采用硬质合金刀片时线速度vc=150～300m/min ，采用PCD或整体PCD刀片时vc=500～700mm/min 。刀具寿命：硬质合金刀片约加工2000～4000孔，PCD刀片约加工20000～40000 孔；整体PCD刀片约加工20000～70000孔。
图2
一般在加工中心上进行缸盖气门导管以及气门座圈的精加工，需用2～3 把刀具才能完成。通常先用一把精镗刀去除气门导管的加工余量，再用引导刀去除座圈余量，在导管上加工一段引导孔，最后再用精加工刀具完成气门导管以及阀线的精加工。当气门导管以及气门座圈的同心度要求小于10 微米时，Mapal推荐采用图3所示刀具加工，确保达到良好的效果。 
图3
图3所示刀具是一种离心式滑动刀具，它靠离心力来推出加工气门导管的精镗刀。该刀具在加工中心上使用，可通过改变机床转速来控制，不需增加其它设备。该刀具的最大特点是加工精度高，加工后气门导管以及气门座圈同心度可达7～8 个微米。此外，刀具基体即离心力部分只需一次性购置，重复使用；刀具结构的许多部件都可很方便地更换。加工过程为：精加工座圈(n=1000rpm、f=0.08mm/r)，刀具后退0.5mm，增速到5000rpm ，再精加工气门导管。加工参数：粗加工：vc=70～150 m/min，f=0.05～0.12mm/r ；半精加工：vc=100～150m/min，f=0.06～0.1mm/r；精加工：vc=70～150m/min，f=0.06～O.1mm/r。
若在专用机床上使用该刀具，则可采用“Feed out”系统，使加工气门导管的刀具从加工气门座圈的刀具中心送出；车(或锪)削座圈；用“枪镗刀’，加工气门导管。(切削参数可参照加工中心所用参数)
采用Mapal 刀具加工缸盖的用户包括世界著名汽车发动机厂、柴油机厂和摩托车发动机厂。
2 汽车发动机缸体加工用刀具及应用实例
2.1 汽车发动机缸孔的加工
加工汽车发动机缸孔的Mapal刀具如图4所示。采用该刀具在加工中心和专用机床上加工汽车发动机缸孔的方案基本相同：采用三组刀具完成铸铁缸孔的粗镗、半精镗和精加工(由于材料本身具有含油能力，国外已有企业使用Mapal刀具加工缸孔后不再珩磨便可达到精度要求)。加工余量：0.2～0.5mm (直径); vc=100～120mm/min(采用硬质合金刀片)/ 130～200mm/min(采用CBN刀片); f=1～1.5mm/r；刀片寿命：约1000孔*6 ；加工后表面粗糙度Ra=1.0～2.0mm；圆柱度约为2～5微米。
图4
2.2 凸轮轴孔的加工
凸轮轴孔具有精度要求高、长径比大的特点，除孔径加工外，有时还要求复合加工轴承端面、精密槽型等，加工难度较大。传统加工多采用线镗刀加工孔径(Mapal可为精度要求不高的加工提供质优价廉的线镗刀)，用专用设备加工轴承端面。由于线镗刀的对刀比较复杂，加工精度不高，因此对于精度要求比较高，特别是大批量生产且CPK要求严格时，Mapal则推荐使用带有导条的刀具(如图5所示)。 
图5
在专用机床上加工凸轮轴孔：将刀头和刀体采用HSK短柄连接，刀头含在机床的导套中。如果要同时加工轴承端面，也可用同一把刀具来完成：在机床上增加一个拉杆(刀具需与展开机构复合)，加工完孔径之后，展开机构伸出另外一套刀具，展成轴承端面。加工余量：0.3～0.5mm(直径)；采用硬质合金刀片，vc=60～100 mm/min ; f=0.05～1.Omm/转·刃。刀片寿命达300～1000孔；凸轮轴孔表面粗糙度Ra1.0～2.0mm；圆柱度2～5 微米。
在加工中心上加工凸轮轴孔与专用机床上加工基本相同；一般采用两把刀具——较短的引导刀和较长的精加工刀具：也可用复合刀具加工轴承端面，刀具的展开可通过离心力、冷却液压力或机械机构来完成。加工参数和专机加工相类似。使用Mapal刀具加工发动机缸体的用户有上海通用汽车、上海大众、一汽、无锡柴油机厂、长安汽车、东安动力、山西柴油机厂等。
3 液压零部件加工用刀具及应用实例
Mapal刀具同样广泛地用于加工液压件，如加工动力转向器、刹车总泵、水泵等汽车附件以及阀门、关门器等，其主要优点在于加工精度高，加工精度稳定，刀片寿命长，加工面不产生毛刺，非常适合大批量生产。
以汽车刹车总泵缸体孔的加工为例：汽车刹车总泵缸体见图6，精加工刀具见图7。
图6
图7
工件坯料为铸铝件，有预留孔。采用Mapal-WWS整体金刚石刀具进行半精加工，除去大部分余量并完成一般精度部位的加工(vc=500～700m/min, f=0.1～O.2mm/r)；再用带有导条的精镗刀加工所有精密部位并倒角：vc=150～300 m/min(硬质合金刀片)/500～700m/min(PCD刀片); f=0.08～O.1mm/r。加工后刹车总泵缸体孔表面粗糙度可达到Ra0.2左右，尺寸精度H6 。
4 特殊应用实例
传统的Mapal刀具主要用于精密孔的加工且不受长径比的限制，同时也适用于加工难加工材料。一用户要在一根1100mm长的镍基高温合金(GH4169)长轴上加工内孔，长轴外径Ø30mm，孔径Ø23H7 ，要求孔的直线度为0.03mm。该用户使用Mapal刀具成功地完成了此薄壁长轴工件的孔径加工。
一企业采用Mapal的多刃铰刀成功地加工出长度为4000mm、孔径为Ø37H8的钢管。
Mapal公司正在不断地发展壮大，其产品覆盖面也在不断地扩展。Mapal公司95%以上的刀具为专用特殊刀具，可满足用户的各种特殊要求。公司愿意为客户提供全方位的服务，通过和客户的密切合作，帮助客户最大可能地提高切削效率，降低生产成本。如果您有任何切削方面的难题，请向Mapal公司中国总代理——兴合投资有限公司咨询，或访问Mapal公司网址：www.mapal.de或发电子邮件到：info@mapal.de以及mapal@public.xa.sn.cn。 (end)
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(投稿)
(4/11/2007) |
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