发动机缸盖铣削毛刺形成及控制技术研究
2021-07-26陈耀峰明伟伟
机械设计与制造 2021年7期
陈耀峰,李 康,明伟伟,陈 明
(1.上海交通大学机械与动力工程学院,上海 200240;2.上汽通用汽车有限公司,上海 200000)
1 引言
发动机作为汽车核心零部件,其加工质量直接影响了整车性能。目前,发动机缸盖加工中,仍存在缸盖大面毛刺等工艺问题。毛刺的存在影响了发动机零件和发动机产品的质量和精度,从而对零件的后续加工、检测、装配、使用性能、工作寿命等方面的产生各种弊病。额外增加的去毛刺工序,不但增加了生产成本,还降低了加工效率。因此,如何在加工过程中主动控制毛刺的形成,成为了该领域的一个重要研究方向。
早在1976年,文献[1]首次提出了平面铣削毛刺形成机理,认为平面铣削可以产生8种不同的毛刺。此后,大量的学者对毛刺的形成机理和抑制毛刺尺寸的方法进行了研究。文献[2]通过建立数学模型,提出了一套系统的平面铣削刀具路径规划方法,通过调整刀具路径来有效抑制毛刺的形成。文献[3]提出了切削刃离开工件边缘的顺序决定了毛刺的尺寸,即EOS 原理,如图1 所示。文献[4-5]对出口阶段毛刺形成的断裂行为进行了分析,认为负剪切角方向与刀具路径方向相同。文献[6]提出负变形面的塑性弯曲和剪切是毛刺形成的主要机制,而沿该平面的裂纹扩展导致了边缘亏缺,并认为铣削过程中毛刺的类型与刀具出口角度相关[7]。综合以上考虑,选取了不同的切削参数[8],进行铣削加工试验。试验中测量毛刺宽度和高度等特征尺寸,进行数据回归分析,获得加工工艺参数与毛刺特征尺寸的关联模型。……
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