Visokofrekventno i klasično brušenje za glave motora od sivog liva

Čeljustečaj ostaje dominantni materijal za glave dizel motora zbog svoje termalne stabilnosti, ali mašinska obrada troškovi čine 18-25% ukupnih proizvodnih rashoda. Dok klasično brušenje obećava dokazanu preciznost, nove strategije visokofrekventnog brušenja obećavaju brže uklanjanje materijala. Ova studija ispituje da li savremeni HFM alati mogu da zadovolje automobilski standard klase II (ISO 12164-2) i poboljšaju kapacitet proizvodnje.

Metodologija

1. Eksperimentalna postavka

Obradjivali smo uljevani čugun (kvalitet G3000) na tri različita načina:

• Tradicionalno: brušenje alatom prečnika 4 palca, 0,012 palca po zubu, 500 SFM

• HFM: alat prečnika 1,5 palca, 0,039 palaca po zubu, 985 SFM

• Hibridno: HFM grubo brušenje + tradicionalno završno brušenje

Сви коришћени тестови:

• Пунило: 8% синтетска емулзија (Blaser Swisslube)

• Мерење: Mitutoyo CMM (0.0002" понављање)

• Мониторинг абразије алата: Zoller Genius 3

2. Прикупљање података

Параметри праћени сваких 15 циклуса:

• Храпавост површине (Mitutoyo SJ-410)

• Бочна абразија алата (ISO 3685 стандард)

• Стварно и програмирано време циклуса

Кључни налази

• HFM је показао 28% брже уклањање метала, али је захтевао чешће замене алата

• Традиционално фрезирање је постигло прецизнију равнину (0.003" у односу на 0.005")

• Хибридни приступ је балансирао брзину и прецизност

Rasprava

1. Практичне импликације

За фабрике мотора високе запремине:

• HFM има смисла за предобраду где толеранције од ±0.02" довољно задовољавају

• Традиционални методи остају пожељнији за завршне заптивне површине

Анализа трошкова алата показује:

• HFM уштеди $3.20/комад у раду

• Додаје $1.75/комад у трошковима уметака

2. Ограничења

Находи се односе специфично на:

• Г3000 сиво ливо

• Опсег тврдоће 35-45 HRC

• Вертикални обрадни центри

Закључак

ХФМ показује јасну штедњу времена код обраде главе мотора од сивог лива када се користи стратешки. Произвођачи треба да:

• Примењују ХФМ за ненекритичне површине

• Задрже традиционално фрезирање за завршне пролазе

• Размотре хибридне приступе за комплексне геометрије

Даље истраживање треба да испита исплативост ХФМ-а код коришћења компактног графитног лива (CGI).