Nagy előtolású vagy hagyományos homlokfelületi marás öntöttvas motorfejekhez

Öntött vas továbbra is domináns anyag a dízelmotorok fejénél a hőállósága miatt, de megmunkálás a költségek a teljes termelési költségek 18-25%át teszik ki. Míg a hagyományos homlokmarás bebizonyított pontosságot nyújt, az újabb nagy előtolású stratégiák gyorsabb anyageltávolítást ígérnek. Ez a tanulmány azt vizsgálja, hogy a modern HFM szerszámok képesek-e teljesíteni a II. osztályú autóipari szabványokat (ISO 12164-2) mellett a termelékenység növelésére.

Módszer

1. Kísérleti kialakítás

Szürke öntöttvas (G3000-as típus) mintákat dolgoztunk meg három különböző körülmények között:

• Hagyományos: 4" átmérőjű homlokmara, 0,012"/fog, 500 SFM

• HFM: 1,5" átmérőjű szerszám, 0,039"/fog, 985 SFM

• Hibrid: HFM elővágás + hagyományos simítás

Minden tesztel használt:

• Hűtőfolyadék: 8% szintetikus emulzió (Blaser Swisslube)

• Mérés: Mitutoyo CMM (0,0002" ismételhetőség)

• Szerszámkopás-figyelés: Zoller Genius 3

2. Adatgyűjtés

Minden 15 ciklusonként rögzített paraméterek:

• Felületi érdesség (Mitutoyo SJ-410)

• Szerszám oldalfelületi kopása (ISO 3685 szabvány)

• Tényleges és programozott ciklusidők összehasonlítása

Főbb megállapítások

• A HFM 28%-kal gyorsabb fémeltávolítást eredményezett, de gyakoribb szerszámcsere szükséges

• A hagyományos marás szigorúbb síkosságot eredményezett (0,003" vs. 0,005")

• A hibrid megközelítés sebesség és pontosság közötti egyensúlyt biztosít

Vitaprobléma

1.Gyakorlati következmények

Nagy mennyiségű motorokat gyártó üzemek számára:

• A HFM ésszerű megoldás a megmunkálás előkészítéséhez, ahol ±0,02" tűrések elegendőek

• Hagyományos módszerek alkalmazása továbbra is előnyösebb a végső tömítőfelületek esetében

A szerszámköltség-elemzés azt mutatja:

• A HFM 3,20 USD-t takarít meg darabonként a munkaórák tekintetében

• 1,75 USD-t ad hozzá darabonként a betétek költségeihez

2.Korlátok

Az eredmények kifejezetten a következőkre vonatkoznak:

• G3000 öntöttvas

• 35-45 HRC keménységtartomány

• Függőleges megmunkáló központok

Összegzés

Az HFM alkalmazása során nyilvánvaló időmegtakarítást eredményez öntöttvas motorfejek megmunkálásánál, ha azt stratégikusan használják. A gyártóknak a következőket kell tenniük:

• Alkalmazni az HFM-et nem kritikus felületeken

• A hagyományos marás fenntartása a végső megmunkálásokhoz

• Összetett geometriák esetén hibrid megközelítések fontolóra vétele

A jövőbeli kutatásoknak meg kell vizsgálniuk az HFM alkalmazhatóságát kompakt grafitvas (CGI) esetén.