القطع عالي التغذية مقابل التسوية التقليدية لأختام محركات الحديد الزهر

الحديد الزهر يبقى المادة المهيمنة في صناعة رؤوس المحركات الديزلية بسبب استقرارها الحراري، ولكن التشغيل بالماكينات تستهلك التكاليف ما نسبته 18-25% من إجمالي مصاريف الإنتاج. وبينما يحقق التصنيع الكلاسيكي دقة مثبتة، تعد استراتيجيات القطع عالي التغذية الأحدث بزيادة سرعة إزالة المواد. تختبر هذه الدراسة ما إذا كانت أدوات HFM الحديثة يمكنها الالتزام بمعايير السيارات من الفئة الثانية (ISO 12164-2) مع تحسين الإنتاجية.

المنهجية

1. إعداد التجربة

قمنا بتشغيل عينات من الحديد الزهر الرمادي (الدرجة G3000) تحت ثلاث ظروف:

• كلاسيكي: قاطع وجه بقطر 4 بوصة، 0.012 بوصة/سنّ، 500 SFM

• HFM: أداة قطرها 1.5 بوصة، 0.039 بوصة/سنّ، 985 SFM

• هجين: HFM للتشطيب الخشن + تشطيب كلاسيكي

جميع الاختبارات المستخدمة:

• سائل التبريد: مستحلب صناعي 8% (Blaser Swisslube)

• القياس: جهاز Mitutoyo CMM (تكرار 0.0002")

• مراقبة اهتراء الأداة: Zoller Genius 3

2. جمع البيانات

المعلمات التي تم تتبعها كل 15 دورة:

• خشونة السطح (Mitutoyo SJ-410)

• اهتراء جانب الأداة (مقياس ISO 3685)

• وقت الدورة الفعلي مقابل المبرمج

النتائج الرئيسية

• أظهر جهاز HFM إزالة المعادن أسرع بنسبة 28% ولكنها تتطلب تغييرات أداة أكثر تكرارًا

• أدت الطريقة التقليدية في الطحن إلى تسوية أكثر دقة (0.003" مقابل 0.005")

• وفرت الطريقة الهجينة توازناً بين السرعة والدقة

النقاش

1.الآثار العملية

للمصانع ذات الإنتاجية العالية من المحركات:

• منطقي استخدام HFM في التشغيل الأولي حيث تكون تحملات ±0.02" كافية

• تظل الطرق التقليدية هي الأفضل في التشغيل النهائي للأسطح المحكمة

كشف تحليل تكاليف الأدوات ما يلي:

• توفر HFM مبلغ 3.20 دولار أمريكي لكل قطعة من حيث العمالة

• تضيف 1.75 دولار أمريكي لكل قطعة من حيث تكاليف الإدراج

2.القيود

تنطبق الاستنتاجات بشكل خاص على:

• حديد ص castل G3000

• نطاق صلابة 35-45 HRC

• مراكز التشغيل الرأسية

الاستنتاج

يُظهر HFM وضوحًا في توفير الوقت عند استخدامه بشكل استراتيجي في تشغيل رؤوس محركات الحديد الزهر. يجب على الشركات المصنعة أن:

• تتبنى HFM للأسطح غير الحرجة

• تحتفظ بالقطع التقليدي للمرور النهائي

• تفكر في الطرق الهجينة للهندسات المعقدة

يجب أن تفحص الأبحاث المستقبلية جدوى استخدام HFM مع حديد الجرافيت المضغوط (CGI).