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平面網紋銑削加工方法

平面網紋銑削加工方法

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【摘要】:
隨著洗車的普及與消費者對汽車知識的深入了解,發動機三漏(漏油、漏水、漏氣)問題成為廣大媒體及消費者關注的焦點。例如,尤為常見的油底殼密封面漏油現象,究其原因是:油底殼頂面與缸體底面均存在一定形狀誤差(平面度),為保證發動機密封性,必須使用密封膠填充于結合處。由于油底殼在安裝過程中,受到螺栓力矩的作用,工件會發生彈性變形,而工件結合面為平面結構、其儲膠量有限,大多密封膠將受力擠出。當擠出較多時將導致

  隨著洗車的普及與消費者對汽車知識的深入了解,發動機三漏(漏油、漏水、漏氣)問題成為廣大媒體及消費者關注的焦點。例如,尤為常見的油底殼密封面漏油現象,究其原因是:油底殼頂面與缸體底面均存在一定形狀誤差(平面度),為保證發動機密封性,必須使用密封膠填充于結合處。由于油底殼在安裝過程中,受到螺栓力矩的作用,工件會發生彈性變形,而工件結合面為平面結構、其儲膠量有限,大多密封膠將受力擠出。當擠出較多時將導致結合面出現無膠現象,進而造成發動機油底殼漏油。如何提高結合面的儲膠量成為各廠家迫切解決的問題。

  目前普遍認可,通過在工件表面加工出網紋結構是為切實、有效的辦法。

  在工件表面加工出平面網紋(圖1)的主要目的是增加平面的表面粗糙度,間接地增大平面密封膠的附著面積,提高附著力;且大致相同的網格結構也增加了工件表面的美觀度。傳統的平面網紋加工為鉗工刮削完成,或者采用滾花加工,其勞動強度大、加工速度慢。結構復雜的數控加工中心,可減輕勞動強度,提高加工效率,但設備投資大,導致加工成本過高,不利于推廣。

  

  圖1

  針對上述現有技術存在的問題,本文提供用一種低成本、高效率的平面網紋銑削加工方法,使用普通的銑床即可進行網紋加工,利用回刀紋與切削刀紋交叉形成封閉網紋,并且通過調整刀具的轉速、進給速度和吃刀量來具體控制網紋的大小及深度。本方法的有益效果主要體現在:加工平面平整,基本無凹入量;加工工藝簡單,效率高、成本低;網格呈大致相同的菱形排列,美觀實用;無需使用專用設備加工,利于推廣。

  使用沃爾德可轉位面銑刀可直接實現該種加工方法。沃爾德可轉位面銑刀(圖2、圖3)利用同一型號刀片(圖4、圖5)的多種刃口形式進行安裝組合,一盤面銑刀在實現工件平面度要求的同時又實現網紋銑削加工,大大降低了工藝難度、加工成本,提升了加工效率。沃爾德可轉位面銑刀具有以下特點:

  1. 采用鋁合金和鋼雙金屬設計,減少了一些輔助零配件,結構簡單易操作;刀盤使用壽命是常規鋁合金刀盤的數倍;

  2. 預定位面可使刀片快速定位,定位精度可達0.02mm,滿足眾多沒有預調設備的客戶使用;

  3. 特殊簡便的調節結構,可在0.1mm范圍內進行微調,整盤刀片可輕松調節到0.002mm以內精度;

  4. 刀片更換簡單,可用各種主偏角刀片;

  5. 刀片采用定位面和后刀面分離設計,定位面不受后續加工、修磨影響,保證了定位面的長效性;

  6. 刀片多種主偏角設計,滿足客戶端面銑削和方肩銑削的不同場合;

  7. 刀片雙頭化設計,可重復修磨,降低客戶使用成本。

  

  圖2

  

 圖3

 

  圖4

  

圖5

  使用普通的銑床進行平面網紋加工,其中所采用的面銑刀與所述工件待加工表面平行,即刀盤的旋轉軸線垂直于所述工件表面,因此銑刀在對工件表面的切削過程中會留下切削刀紋與回刀紋,兩者交叉形成封閉網紋。由于切削刀紋與回刀紋一般為弧形紋路,因此通過計算調整刀具的轉速n、進給速度f和吃刀量ap 來控制網紋的大小及深度,進而得到符合要求的菱形網紋結構。首先必須推算出刀具的轉速n、進給

  速度f 和吃刀量ap與網紋的大小及深度之間的關系:由于刀具刀尖在切削過程中的軌跡類似螺旋曲線,其隨時間變化的軌跡方程為:

    其中:R- 刀具半徑 mm

  n- 刀具轉速 r/min

  f- 刀具進給速度 mm/min

  t- 切削時間 s

  該曲線隨著時間t的推移( 切削進給)而不斷重復且自身相互重疊,而形成如圖6交叉網格。

  

圖6

  加工事例:

  工件為發動機零件(圖7),材料為ADC12,要求一平面加工出網紋結構,平面度要求0.05,表面粗糙度要求Rz8~20。

  面銑刀參數:面銑刀(圖8)直徑D=63mm,齒數Z=10。其中通用型刀片8片,PT型刀片2片,PT刀片伸出通用刀片所在平面0.015mm。

  加工參數:n=6000 r/min,f=6000 mm/min,ap=0.5mm。

  加工結果:網紋(圖9)清晰,均勻,表面粗糙度值為Rz=12~15,刀具壽命長達5000件以上。

  

圖7

圖8

  圖9

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