Visokih hranjenje vs. tradicionalno glodanje lica za glave motora od sivog lijeva

Lijevno željezo ostaje dominantni materijal za glave dizelskih motora zbog svoje termalne stabilnosti, ali obrada troškovi čine 18-25% ukupnih troškova proizvodnje. Dok tradicionalno brušenje ravnih površina nudi dokazanu preciznost, novije strategije visokoprofitnog brušenja obećavaju brže uklanjanje materijala. Ova studija ispituje može li moderna HFM alata zadovoljiti automobile standarde klase II (ISO 12164-2) uz poboljšanje kapaciteta.

Metodologija

1. Eksperimentalna postava

Obrabljivali smo uzorke sivog lijeva (kvaliteta G3000) u tri različite uvjete:

• Tradicionalno: 4" alat za brušenje ravnih površina, 0,012"/zub, 500 SFM

• HFM: 1,5" alat, 0,039"/zub, 985 SFM

• Hibridno: HFM grubo brušenje + tradicionalno završno brušenje

Svi korišteni testovi:

• Hlađenje: 8% sintetska emulzija (Blaser Swisslube)

• Mjerenje: Mitutoyo CMM (ponovljivost 0,0002")

• Nadzor trošenja alata: Zoller Genius 3

2. Prikupljanje podataka

Parametri praćeni svakih 15 ciklusa:

• Hrapavost površine (Mitutoyo SJ-410)

• Trošenje stražnje strane alata (ISO 3685 standard)

• Stvarno i programirano vrijeme ciklusa

KLJUČNA UTVRĐENJA

• HFM je pokazao 28% brže uklanjanje metala, ali je zahtijevao češće zamjene alata

• Tradicionalno glodanje postiže bolju ravnotežu (0.003" naspram 0.005")

• Hibridni pristup usklađuje brzinu i preciznost

Rasprava

1.Praktične implikacije

Za tvornice motora visokih volumena:

• HFM ima smisla za prethodno obradu gdje tolerancije od ±0.02" zadovoljavaju

• Tradicionalni metodi i dalje su prikladniji za konačne brtvene površine

Analiza troškova alata pokazuje:

• HFM uštedi $3.20/komad u radnoj snazi

• Dodaje $1.75/komad u troškovima nožica

2.Ograničenja

Pronalasci se posebno odnose na:

• Sivi lijev G3000

• Raspon tvrdoće 35-45 HRC

• Glodalice s okomitim izvrtnim centrom

Zaključak

HFM pokazuje izražite uštede u vremenu za obradu glava motora od sivog lijeva kada se primjenjuje strategijski. Proizvođači bi trebali:

• Primijeniti HFM za nekritične površine

• Zadržati tradicionalno glodanje za završne prolaze

• Razmotriti hibridne pristupe za složene geometrije

Dodatna istraživanja trebaju ispitati izvedivost primjene HFM-a na lijev s kompaktnim grafitom (CGI).