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塗層（céng）式汽缸孔是當前發動機構造的趨勢，瓦爾特使用特製的毛化刀具可（kě）以簡化（huà）表麵預加工（gōng）流（liú）程。

2015-11-16 來源：數控機床市（shì）場網作者：瓦爾特

汽缸孔毛（máo）化刀（dāo）具簡化表麵預加工流程 用於高品質的乘用車發動機的加工（gōng）

塗（tú）層式汽缸孔是當前發動機構造的趨勢，引起它們能改善乘用車的壽命周期評估（gū）。對於優質塗層而言，確（què）保最（zuì）佳的表麵製備（bèi）是關鍵所（suǒ）在。而其核心加工工藝是特（tè）製的毛化刀具的使用。總部位於德（dé）國圖賓根的（de）瓦爾特公司使用裝有單刃PCD刀片鏜杆的理念。

汽車製造廠正在進行各種（zhǒng）調整和細化，讓汽車變得越來越環保。作為優化的，他們還把重點放（fàng）在發動機（jī）缸體上。灰口鑄鐵正在被輕金屬鑄件取代。發動機（jī）輕量化，降低燃油消（xiāo）耗，減少二氧化碳（tàn）排放，但是由於缸孔-活塞環摩擦副的質量要求，灰口鑄鐵（tiě）襯套仍（réng）用於鋁製發動機缸體中，但時（shí）間不會（huì）太長。就是這種久經證明的材料也不（bú）得不另找出路。它正（zhèng）在被塗層取代。灰口鑄鐵襯套壁厚為3～4毫米，但塗層厚度隻有它的十分之一。由於采用塗層技術，車（chē）用四缸發動機不久變（biàn）窄25～30毫米。這種節省空間隻是一個方麵。這種新型的塗層有更好的耐磨性能。也就是說，進入（rù）燃燒（shāo）室的（de）潤滑油將減少，從而減少有害氣體的排放。

優質塗層（céng）要求必須對基材（cái）進（jìn）行細（xì）致（zhì）的預處理。這主要用於承受大應力的汽缸內壁。傳統（tǒng）的（de）預處理方法是噴水或噴砂處理。在（zài）高壓條件下，預加工的汽缸表麵被塗成月（yuè）白色（lunar landscape），以此為塗層金屬提供良好的（de）附（fù）著（zhe）表麵（miàn）。但是，噴砂（shā）技術也存在著一定的缺陷（xiàn）：係統屬於（yú）成本（běn）密集型係統，要求的空間大，內部物流成本較高。另外，在生產（chǎn）中水和金（jīn）剛砂（shā）是被認為有問題的（de）介質。例如，金剛（gāng）砂（shā）要求（qiú）後續大（dà）量的零件清潔工作。所以（yǐ）可替換的方案因此而生（shēng）：使用（yòng）成（chéng）型的孔加工刀具或粗加（jiā）工刀具（jù）進（jìn）行機械（xiè）加（jiā）工。如果采（cǎi）用這種方法（fǎ），曲軸箱就可以保留在前序粗鏜汽缸孔的加工中心上了。使用這把非標刀具隻是在眾（zhòng）多工藝中（zhōng）的（de）一道附加加工工藝，並（bìng）且可輕鬆融入生產（chǎn）線中，工（gōng）藝大大簡化。

這類非標刀（dāo）具可使用多種切（qiē）實可行的方法。圖賓（bīn）根瓦爾特汽車零件經理兼曲軸箱加工負責人Burkhard Krauß說，他們依靠可靠的單（dān）刃鏜（táng）杆，單刃指（zhǐ）的是鏜杆隻配有一個切削刀片。采用（yòng）PCD材質，很精（jīng）密，有很多獨立切削刃口（kǒu），可加工成汽缸（gāng）表麵上帶凹槽（cáo）的輪廓。與螺紋一樣，刀具（jù）在整個曲軸箱上開一道燕尾形凹槽（cáo）。凹槽寬度（dù）範圍為120～180微米，深度（dù）範圍為60～130微米。凹痕很重要，通過凹痕，保持塗層金屬粘附牢固（gù）。布克哈德•克勞斯指出，當今常用的塗層工藝（例如APS、PTWA和LDS）要求不同（tóng）的輪廓或切削刀片，瓦爾特能提供所（suǒ）有產品。瓦爾特具有多年的PCD技術經驗，能快速提供定製的（de）解決方案。

簡單可靠

在曲軸箱專家看來，隻用一個切削刀片的刀具（jù）有一個（gè）很大的優勢：“調整比兩（liǎng）刃、三刃（rèn）或（huò）四刃鑽頭容易（yì）得多（duō）。我（wǒ）們隻要調整刀具直徑，工件其他要求由切削刀片保證。這種操作即輕鬆，又節省了很多（duō）時間，也可保證工藝過程的可靠性。”因此，單個PCD齒做成不同高度，有不同（tóng）的傾斜角度。采用這種設計，他們可循序（xù）漸進切削成要（yào）求的輪廓。重要注意事項：一個切削刀片可切削成整個輪廓，堪比絲（sī）錐的切削部分。

采用多刃解決方案，輪廓沿著（zhe）不同切削刀片（piàn）劃分。這（zhè）需要徑向和軸向（xiàng）精準調整，相（xiàng）互對（duì）齊。如果想要精密外形輪廓，這可不是一件容易的（de）事情。如果發現（xiàn）調整精度不夠，存在輪廓誤切的（de）風險。在這種（zhǒng）情況下，附（fù）著功能馬上（shàng）喪失，工作期（qī）間塗層（céng）會（huì）自行脫落。這對生產來說是一種重（chóng）大災難，因（yīn）為不管已經完成了多少成本密集型工藝過（guò）程，相關（guān）曲軸箱（xiāng）必須報廢。

微米級公差

生產精（jīng）致切削刀片要求極為嚴格。基材采用硬質合金本體，上麵焊接PCD片。用最細的絲通過（guò）線切割方式加工成齒型。零件經（jīng）理強調，此項工藝需（xū）要（yào）很多技巧和豐富經（jīng）驗。細絲就（jiù）是一個挑戰：一方麵，它承（chéng）受一個不能（néng）忽略的推力，另一方麵，它的直徑受生產輪廓的（de）限製。質量通過先進的測量（liàng）顯微（wēi）鏡得到保障（zhàng），在顯微鏡下將目（mù）標與（yǔ）實（shí）際輪廓進行比較。

原則上，用類似方式檢（jiǎn）查（chá）曲軸箱生（shēng）產（chǎn）的質量。加工完最後一個（gè）汽缸內壁後，通（tōng）常在生（shēng）產線上安（ān）裝一台攝像機，以（yǐ）監視PCD鑽點的（de）狀（zhuàng）況。布克哈（hā）德•克勞斯說，如果加工後（hòu）切削（xuē）刀片上的所有齒都很完（wán）整，那麽汽缸表麵的加工合格。

當今，機械預加（jiā）工特別用於優質塗層。但（dàn）是，專家認為中（zhōng）小型轎車遲早會采用這種方法，並配（pèi）備塗層曲軸箱。隨著數量增加，最（zuì）終珩磨前采用一定幾何形（xíng）狀（zhuàng）的切削刃口加工塗層也日益成為一個突出問題。瓦爾特正在（zài）全麵開展這方麵的實驗（yàn）。