專利名稱：一種汽缸體鑄件本體加工性快速檢測方法
技術領域：
本發明涉及一種汽缸體鑄件本體加工性快速檢測方法，屬于金屬材料加工技術領域。
背景技術：
加工性(也稱可切削性)指工件材料進行切削加工的難易程度。所謂難易，視切削加工的不同形式、要求不同、有不同含義。測量加工性通常基于刀具磨損、切削表現形式、切削速率、能耗來確定加工性。國內通常采用如下一些標志方法 (1)耐用度或一定耐用度下所允許的切削速度如VT，VT是國內最常用的加工性衡量指標。其含義當刀具耐用度為T時，切削某種材料所允許的切削速度，記為VT。VT越高，則材料的加工性愈好。刀具耐用度可取T＝60min(30min或15min)。如果取T＝60min，則VT寫成V60。這種標志方法在刀具設計和材料加工性研究得到普遍應用。
(2)工件材料的表面質量或表面粗糙度。這種方法主要用于加工對材料的評價。
(3)工件材料的斷屑性能。在自動線、自動機床、數控機床加工中心或深孔鉆床等對斷削性能要求很高的加工裝備上，采用這種方法。
(4)工件材料所需的切削力或切削功率。在機床功率不足或系統剛度不足時采用這種方法。
(5)刀具壽命。其含義是新刀刃從使用到失效的一個周期，通常以加工件數表示，刀具失效時表現在加工表面粗糙度、尺寸超出工藝規定范圍。這種表示工件材料的加工性的方法是生產中最常用的一種方法。
為了解決一般材料加工性衡量指標的不足，國外在研究鑄鐵材料加工性時設計了各種測量加工性的方法，這些方法有些已經成為通用方法，例如恒定進給切削力加工性法。測量原理為采用恒定進給車床刀具壓力，將進給載荷或刀具壽命或壓力或磨損量或磨損壽命固定，將單位時間切削金屬的數量作為加工性指標。恒定進給切削力車床檢測材料加工性的方法是在恒定切削力、恒定切削量的條件下，測定切削進給量，通過未知材料平均切削進給量與已知材料(設定為標準材料)平均切削進給量之比乘以100，這個數值作為加工性指標，即
該方法在灰鑄鐵和鋼材中的應用已被相關資料[6][7]得到有效證明。美國1981年SAE手冊第一部分熱軋冷拔碳鋼在標出鋼機械性能的同時，也標出用該方法檢測的鋼加工性指標。西方國家已普遍采用該方法給出材料加工性指標，尤其是鋼材應用非常普遍，但鑄鐵加工性應用并不普遍，這是因為該方法檢測的對象是標準試棒，鑄件與試棒加工性有差異。
又例如D0.2加工性法，該方法已成為法國國家標準，已被鑄造技術協會國際灰鑄鐵委員會采用(1969年2月)。測量原理為，刀具壽命T隨著切削速度V變化，二者關系為切削速度V越大，刀具壽命越短，在一定的切削速度V變化范圍內，二者呈現反比線性關系。在加工切削時，切削所作的功，除了1～2％用于形成新表面和以晶格變形等形式成潛能外，有98～99％轉換為熱能，此熱量被切屑、工件、刀具、周為介質所傳出[4]。在車削中，切屑傳出的約50～86％，車刀傳出的約40～0％，工件傳出的約9～％，周圍介質傳出的約1％。若采用高速鋼刀具車削，在較小的切削深度(0.2～0.3mm)，如圖1，當車削速度提高到一定程度時，刀尖溫度過高而燒壞刀尖，通過測定最大車削直徑(定義為D0.2)，從而確定材料的加工性。其測量方法為，D0.2加工性指標試驗檢測只需要小塊試樣——直徑12～40mm，最小3.0mm厚。首先在試樣中心鉆φ6mm孔(如圖2.1所示)，然后車削，車刀保持“N”rpm和切削深度恒定，刀具從中心孔進給向試樣外緣以“a”mm每轉移動，因此切削速度均勻增加，到達某點后切削速度足夠高，以致使刀具磨損，該磨損極其迅速使刀具不能工作，產生劇烈震顫。試驗后，使用固定在刀具滑架上直徑指示器測定切削深度0.2mm突然下降的直徑，該深度的下降正好是刀刃磨損所致，該極限直徑對應著加工性切削速度。
除了上述兩種通用方法外，鑄鐵加工性研究人員為了研究影響加工性的各種因素，設計了各種加工性評價方法，如恒壓恒時鉆削評價加工性法，銑削評價加工性法，切屑評價加工性法，鉆削評價加工性法，這些方法在研究揭示加工性影響因素及其規律發揮了重要作用。
由以上可見，評價鑄鐵加工性的方法很多，這些方法都從一個側面材料反映了的加工性。與國內相比，由于國外加工裝備好、檢測方法多，專門針對鑄鐵加工性研究內容廣泛、深入。然而，這些加工性檢測方法，不能快速檢測缸體鑄件本體的加工性，也不能快速檢測缸體高速加工條件下的加工性，這對改善和控制缸體加工性質量難以起到作用，因此需要設計新的缸體加工性檢測方法，以滿足這些要求。
發明內容
本發明的目的是為解決快速、準確檢測缸體加工性能數據而設計的一種汽缸體鑄件本體加工性快速檢測方法。
本發明的技術方案本發明的汽缸體鑄件本體加工性快速檢測方法包括對檢測對象和標準試樣采用同樣加工方法，記載加工量，進行比較，其檢測對象直接選用缸體，部位是缸體缸筒的內腔；用鏜床，用同樣的速度，用同一鏜刀片不同角的刀刃鏜檢測對象缸體和基準缸體，測量刀尖燒損時加工的缸筒長度；加工性為檢驗對象缸體粗鏜缸孔長度÷基準缸體粗鏜缸孔長度的比值，計算出檢驗對象缸體加工性。
所述的汽缸體鑄件本體加工性快速檢測方法，其鏜刀的缸體粗加工余量3.1mm，切削線速度V＝39.7m/min，切削進給速度F＝0.19mm/r。
本發明的優點本發明解決了缸體鑄件本體加工性無法快速檢測的技術難題，該方法較為準確的檢測出缸體加工性，該方法能夠用于缸體加工性的檢測，其檢測的數據能夠作為衡量缸體加工性能的指標，用于生產中對缸體材質的檢驗和控制。其檢測結果能直接反映缸體的加工性，檢測精確度高，從檢測的數據與缸體缸筒實際加工的刀具壽命已經得到證實二者數據一致。檢測速度快。
圖1是采用的專用W18Cr4V高速鋼四方刀片示意圖。
圖2是圖1的縱向剖視圖。
具體實施例方式 本發明的汽缸體鑄件本體加工性快速檢測方法，檢測對象直接選用缸體，部位是缸體缸筒的內腔；用鏜床，用同樣的速度，用同一鏜刀片不同角的刀刃鏜檢測對象缸體和基準缸體，測量刀尖燒損時加工的缸筒長度；規定基準缸體加工性為1.00，加工性為檢驗對象缸體粗鏜缸孔長度÷基準缸體粗鏜缸孔長度的比值，計算出檢驗對象缸體加工性。
這種加工性檢驗方法的目是檢驗材料高速切削性能，因為這種形式的切削加工，其刀具失效的主要形式是高溫燒損刀尖、高速磨損刀刃，這與缸體高速粗鏜缸筒時，刀具的失效形式相同，它能夠間接反映缸體在高速切削時缸體材質的加工性，即這種方法檢驗加工性時，加工性好的缸體，在高速粗鏜缸筒時，也將表現出好的加工性，反之亦然。
加工性檢測實例 設備和刀具臥式鏜床T611B，刀桿莫氏6#錐，刀桿直徑φ86mm，刀架為大連富士PSKNR/L16CA12，主偏角15°，主刃前角--9°，副刃前角-5°，后角-5°。
見圖1、圖2采用專用W18Cr4V高速鋼四方刀片，刀片尺寸長寬高為12.7×12.7×4.76mm，φ5.16±0.05mm，圓角R0.4mm，每片刀8個角刀刃，刀具的各種角度、刀片尺寸與高速粗鏜缸筒加工條件相同。高速鋼刀片材料采用同一批材料、相同熱處理工藝制造。
加工性檢測切削參數缸體粗加工余量3.1mm，切削線速度V＝39.7m/min，切削進給速度F＝0.19mm/r。
缸體加工性檢測將刀片1安裝在刀架上四方壓緊，刀架安裝在T611B臥式鏜床；缸體安裝缸體機油冷卻器安裝面朝下，缸體底法蘭處側面的二點定位，油冷卻器面在同一平面三點定位，找正尺寸以保證鏜削缸筒四周加工余量相同，手動壓板夾緊固定好缸體，然后從缸體頂面到曲軸箱方向切削，刀尖燒損時停止切削，采用游標卡尺測量刀尖燒損處的缸筒已切削深度，記錄切削深度值，作刀具磨損標識。每種缸體檢測3個。
缸體加工性檢測結果 切削缸筒長度及缸體加工性對比檢測數據見表1所示。
本發明與國內外其它加工性檢測法的主要差異點 由磨損失效刀具可以看出，摩擦磨損是缸筒刀具失效的主要形式。
本發明的核心是檢測對象直接選用缸體和測量刀尖燒損時加工的缸筒長度作為缸體加工性檢測的依據。因此，凡是檢測對象直接選用缸體和測量刀尖燒損時加工的缸筒長度作為缸體加工性檢測的依據的，均屬于本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種汽缸體鑄件本體加工性快速檢測方法，包括對檢測對象和標準試樣采用同樣加工方法，記載加工量，進行比較，其特征在于檢測對象直接選用缸體，部位是缸體缸筒的內腔；用鏜床，用同樣的速度，用同一鏜刀片不同角的刀刃鏜檢測對象缸體和基準缸體，測量刀尖燒損時加工的缸筒長度；加工性為檢驗對象缸體粗鏜缸孔長度÷基準缸體粗鏜缸孔長度的比值，計算出檢驗對象缸體加工性。
2.根據權利要求1所述的汽缸體鑄件本體加工性快速檢測方法，其特征在于鏜刀的缸體粗加工余量3.1mm，切削線速度V＝39.7m/min，切削進給速度F＝0.19mm/r。
全文摘要
本發明涉及提供一種汽缸體鑄件本體加工性快速檢測方法，包括對檢測對象和標準試樣采用同樣加工方法，記載加工量，進行比較，其特征在于檢測對象直接選用缸體，部位是缸體缸筒的內腔；用鏜床，用同樣的速度，用同一鏜刀片不同角的刀刃鏜檢測對象缸體和基準缸體，測量刀尖燒損時加工的缸筒長度；加工性為檢驗對象缸體粗鏜缸孔長度÷基準缸體粗鏜缸孔長度的比值，計算出檢驗對象缸體加工性。鏜刀的缸體粗加工余量3.1mm，切削線速度V＝39.7m/min，切削進給速度F＝0.19mm/r。
文檔編號G01N3/58GK101603906SQ20091006333
公開日2009年12月16日 申請日期2009年7月28日 優先權日2009年7月28日
發明者郭全領 申請人:東風汽車股份有限公司
專業數控銑床產品供應商
20年生產經驗，實力工廠，精工品質，質量有保障
