Korkean syötön ja perinteisen päästöporauskoneistuksen vertailu valurautaisiin moottorin päätyihin

Kivihiili valurauta säilyy dieselpäätyjen hallitsevana materiaalina sen lämpötilavakavuuden vuoksi, mutta koneistaminen kustannukset vievät 18–25 % kokonaisvalmistuskustannuksista. Vaikka perinteinen pystykaran jyrsintä takaa todetun tarkkuuden, uudet korkean syötön strategiat lupavat nopeampaa materiaalin poistoa. Tämä tutkimus testaa, voivatko nykyaikaiset HFM-työkalut täyttää luokan II autoteollisuuden standardit (ISO 12164-2) samalla parantaen tuotantokapasiteettia.

Menetelmät

1. Kokeellinen asetelma

Jyrsimme valurautanäytteitä (luokka G3000) kolmessa eri olosuhteessa:

• Perinteinen: 4" halkaisijainen pystykaran jyrsin, 0,012"/hammas, 500 SFM

• HFM: 1,5" halkaisijainen työkalu, 0,039"/hammas, 985 SFM

• Hybridimalli: HFM-alkuvaihe + perinteinen viimeistely

Kaikki käytetyt testit:

• Jäähdytysneste: 8 % synteettinen emulsio (Blaser Swisslube)

• Mittaus: Mitutoyo CMM (0,0002" toistotarkkuus)

• Työkalun kulumisen seuranta: Zoller Genius 3

2. Tietojen keruu

Parametrit, joita seurattiin 15 syklin välein:

• Pinnankarheus (Mitutoyo SJ-410)

• Työkalun sivukuluminen (ISO 3685 standardi)

• Todellinen vs. ohjelmoitu syklin aika

AVAINLOPUKSET

• HFM osoitti 28 % nopeamman metallin poiston, mutta vaati useampia työkalun vaihtoja

• Perinteinen hiominen tuotti tiukempaa tasaisuutta (0,003 "vs. 0,005")

• Hybridi lähestymistapa tasapainoinen nopeus ja tarkkuus

Keskustelu

1.Praktiset vaikutukset

Suurivoimaisten moottorinlaitosten osalta:

• HFM on tarkoituksenmukainen ennen valmistusta, kun ±0,02" -suvaitsevuus riittää

• Perinteiset menetelmät ovat edelleen suositeltavissa viimeisten tiivistyspintojen osalta

Työkalujen kustannusanalyysi paljastaa:

• HFM säästää työvoimaa 3,20 dollaria kappaletta kohden

• Lisää 1,75 dollaria osasta lisäkustannuksiin

2.Rakennukset

Havainnot koskevat erityisesti:

• G3000 valurautaa

• 35–45 HRC kovuusalue

• Pystykarapuristimia

Johtopäätös

HFM osoittaa selkeitä aikasäästöjä valurautaisiin moottorin päätyihin, kun sitä käytetään strategisesti. Valmistajien tulisi:

• Hyväksyä HFM ei-kriittisiin pintoihin

• Säilyttää perinteinen jyrsintä viimeisiin kierroksiin

• Harkita hybridimenetelmiä monimutkaisiin geometrioihin

Tulevan tutkimuksen tulisi tarkastella HFM:n toimivuutta kompaktoidun grafiittiraudan (CGI) kanssa.