蠕墨铸铁的加工应用

蠕墨铸铁的热传导率介于灰铸铁和球墨铸铁之间，加工时产生的切削热比灰铸铁要高得多，随着切削刃与工件的接触(切削过程)，产生的热量会大量传递到刀具中，切削刃的温度会非常高，从而带来各种不利的影响。因此，减小切削刃与工件的接触时间，成为加工蠕墨铸铁的考虑因素之一。

　　因为镗削工序属连续加工，刀尖与工件保持持续接触，通过前面的分析我们知道，加工蠕墨铸铁需要避免长时间接触以减少热量传递，因此，若采用灰铸铁缸孔镗削工艺来加工蠕墨铸铁， 就会带来上面的结果，CBN刀片和陶瓷刀片寿命极低，大概只有灰铸铁寿命的10%。即使换用硬质合金刀片或者降低线速度，也不能解决问题。

　　将镗削加工转化为铣削加工

　　基于以上分析，在蠕墨铸铁工件的加工中，是否可以把镗削加工转化为铣削加工，从而避免刀片的长时间接触呢?山特维克可乐满专门为此开发了一款全新的高精度长刃立铣刀。铣刀的刀片定位采用锯齿形设计，即“i-LOCK”定位。这种设计的好处是铣刀在工作时，刀片定位安全性极高，铣刀工作时，受力后不会产生微小的位移，配合精磨的锯齿形结合面，从而可以保证刀片的位置精度和重复安装精度。

　　同时，这款铣刀的刃口专为切宽小于1mm(或者小于10%Dc)的应用而设计，利用铣刀与工件的微小接触，来减小切削热的传递。得益于小切宽作用，产生的切屑厚度也会非常小，配合高精度的刀片和定位设计，从而保证加工面不会出现接刀痕。

　　图4 山特维克可乐满专门开发了一款全新的高精度长刃立铣刀

　　蠕墨铸铁发动机缸孔的加工由三个工序组成，分别是：OP10-粗镗、OP20-精铣和OP30-珩磨。所用机床为主轴为ISO50的双工作台卧式加工中心，机床具有4轴联动功能。

　　OP10粗镗刀借用CM210快进给铣刀(见图5)，镗刀齿数Z=5，主偏角Kr=80°，粗镗工序的节拍是10s。

　　图5 OP10：采用CM210快进给铣刀进行粗镗

　　OP20是高精度长刃立铣刀，铣刀直径84mm，刃长156mm。铣刀采用圆弧插补方式加工，如图6所示，因为刀体及刀片制造的高精度，缸孔表面并没有接刀痕，且孔的圆度也可以满足后续珩磨的要求，因此可以省掉缸孔的半精加工工序，直接精铣之后即可以珩磨。

　　图6 OP20：高精度长刃立铣刀，采用圆弧插补方式加工

　　OP30是珩磨工序，如图7所示。珩磨刀由刀杆内部的一套液压系统控制珩磨条的打开和收缩，这个液压系统与机床的冷却系统是分开的，因此，机床会有两套独立的液压系统。一般情况下，单个缸孔可以在55～85s之间完成珩磨加工，因为客户对缸孔表面质量的要求有所区别;加工时间的差别来自于珩磨循环次数的多寡，孔的圆度可以控制在0.0016mm以内。

　　图7 OP30是珩磨工序

　　结语

　　蠕墨铸铁在发动机行业的应用才刚刚开始，随着新材料加工数控刀具技术的不断发展，我们看到已经有越来越多的用户开始采用这种材料制造发动机。