Високопроизводително фрезоване срещу традиционно торцево фрезоване за двигатели от чугун

Лияло желязо остава доминиращият материал за главите на дизелови двигатели поради топлинната си стабилност, но обработка разходи, които консумират 18-25% от общите производствени разходи. Докато традиционното фрезиране на повърхността осигурява доказана точност, по-новите стратегии за високо захранване обещават по-бързо отстраняване на материала. Това проучване изпитва дали съвременните инструменти за HFM могат да отговарят на автомобилните стандарти от клас II (ISO 12164-2) като същевременно подобряваме пропускността.

Методология

1.Препоръчителни условия за експеримента

Ние обработваме зърнени образци от сиво чугун (клас G3000) при три условия:

• Традиционен: 4" диаметър лицева мелница, 0,012"/зъб, 500 SFM

• HFM: инструмент с диаметър 1,5", 0,039"/зъб, 985 SFM

• Хибрид: HFM грубост + традиционно довършване

Използвани всички тестове:

• Охлаждащо средство: 8% синтетична емулсия (Blaser Swisslube)

• Измерване: Mitutoyo CMM (повторяемост 0.0002")

• Контрол на износване на инструмента: Zoller Genius 3

2. Събиране на данни

Параметри, следени на всеки 15 цикъла:

• Шероховатост на повърхността (Mitutoyo SJ-410)

• Износване на ръба на инструмента (според стандарт ISO 3685)

• Реално спрямо програмирано време на цикъл

КЛЮЧОВИ ЗАКЛЮЧЕНИЯ

• HFM показа 28% по-бързо отстраняване на метал, но изискваше по-чести смяни на инструмента

• Традиционното фрезоване осигурява по-точна равнинност (0.003" срещу 0.005")

• Комбинираният подход балансира скорост и прецизност

Обсъждане

1. Практически приложения

За заводи с висок обем производство на двигатели:

• HFM е подходящо за предварителна обработка, когато допуските от ±0.02" са достатъчни

• Традиционните методи остават предпочитани за финални уплътняващи повърхности

Анализът на разходите за инструменти показва:

• HFM спестява $3.20/детайл по труд

• Добавя $1.75/детайл в разходи за вложки

2.Ограничения

Заключенията се отнасят конкретно до:

• G3000 сив чугун

• Твърдост в диапазона 35-45 HRC

• Вертикални обработващи центрове

Заключение

HFM демонстрира очевидна икономия на време при обработка на главини на двигатели от сив чугун, когато се използва стратегически. Производителите трябва:

• Прилагайте HFM за некритични повърхности

• Запазете традиционното фрезоване за финални минавания

• Разгледайте комбинирани подходи за сложни геометрии

В допълнителни проучвания трябва да се изследва приложимостта на HFM при използване на компактен графитен чугун (CGI).