解决铝合金车轮精车划伤问题（物场模型）.pptx

解决铝合金车轮精车划伤问题 课程背景及描述01 课程背景及描述系统名称： 铝合金轮毂端面车削系统亮面铝合金轮毂图为数控加工车床和车轮精车亮面轮毂中高档汽车 课程背景及描述原始描述：铝合金车轮毂装卡在数控车床专用夹具上，当主轴高速旋转时，带动车轮转动，精车刀车削铝合金轮毂来提高轮毂的端面的表面质量，将车轮正面原铝合金本色呈现出。工艺规程要求铝合金轮毂在精车时背吃刀量控制0.03mm，进给量F=0.22mm/r，转速S1500-1600r/min，最终精车加工表面光泽度、加工精度要保证一致。粗车积压刀 精车刀精加工 外耳缘倒角 取下车轮处理毛刺 课程背景及描述规范描述：1.定义系统技术系统名称：(S)铝合金轮毂端面车削系统技术系统功能：(V+O+P)车削+车轮+精车面粗糙度、光洁度 课程背景及描述规范描述：明确技术系统的工作对象：铝合金轮毂明确技术系统对工作对象的作用 ：端面加工精度、光洁度技术系统实现对工作对象作用的最终理想结果IFR：精车无需车刀刀片，车轮粗糙度符合要求 课程背景及描述SVOP描述拿取车轮将车轮装卡到机床夹具上按启动按钮车轮转动刀具按加工工艺精加工加工完毕取下车轮车轮正面毛边、毛刺处理 课程背景及描述主要缺点在下面情况下出现：在数控车削加工过程中，为缩短精车产品加工时间，需提高主轴转速，从而提高生产效率。但是，高转速连续车削轮毂端面时，刀具磨损，导致刀具断屑不良，精车面铝屑划伤的问题出现。 初步思路的解决方案及存在的缺陷：解决方案：在精车亮面铝合金轮毂时，改变切削用量，把车床转速进行调整，由改善前转速S1500-1600r/min，降低为S1000-1100r/min。在加工过程中，提高断屑效果，减少刀具和车轮表面长期高速摩擦问题，降低刀具产生积屑瘤，改善车轮精车面划伤问题。存在缺陷：将车床转速降低，加工单个轮毂的时间变长，生产效率降低；反之转速调高，效率增加，但是会造成刀具磨损加剧，轮毂会出现“白边”。课程背景及描述 02课程主要内容 课程主要内容组件分析组件分析工程系统组件超系统组件车轮精车系统端面精车刀片轮毂铝屑液压系统空气端面精车刀杆切削液主轴定位夹具 课程主要内容铝合金轮毂端面车削系统相互作用矩阵主轴定位夹具精车刀杆精车车片切削液液压系统轮毂铝屑空气主轴定位夹具---++--精车刀杆-+-----精车车片-++-++-切削液--+-+--液压系统+------车轮+-++-++铝屑--+--+-空气-----+-汽车铝合金轮毂端面车削系统相互作用矩阵 课程主要内容铝屑精车刀杆空气切削液轮毂精车刀片主轴定位夹具液压系统冷却固定形成粘附划伤装夹氧化控制切削通过组件功能模型分析，得出造成汽车铝合金轮毂端面加工时，划伤的基本问题点：1、铝屑粘附在刀尖形成积屑瘤；2、铝屑划伤加工面；3、切削液冷却刀片不足。 课程主要内容铝屑精车刀杆空气切削液车轮精车刀片主轴定位夹具液压系统冷却固定形成粘附划伤装夹氧化控制裁剪组件后的模型：通过组件功能模型分析，方案一，可看出汽车铝合金轮毂端面加工时，划伤的主要问题在于铝屑粘附在刀尖形成积屑瘤；铝屑划伤加工面，切削液冷却刀片不足。可运用裁剪法将车刀刀片裁掉，其功能由高压水刀代替使用水刀切割技术，让系统简单化的同时可靠性也得到提高，使裁剪后工程系统的成本降低，车轮的加工精度提高。水刀切削 课程主要内容 汽车铝合金轮毂造成端面划伤的因果链分析车轮表面划伤and铝屑划伤刀具磨损切屑缠绕车刀连续切削and断屑槽不合理刃倾角小带状切屑产生积屑瘤刀片表面粗糙度低and刀片硬度低冷却润滑差刀片摩擦系数大and前角小中速中温铝合金材料andand汽车铝合金轮毂端面加工造成表面划伤的三个问题点：1、铝屑粘附在刀尖形成积屑瘤；2、铝屑划伤加工面；3、切削液冷却刀片不足; 课程主要内容　物质资源能量资源信息资源系统资源空间资源场资源功能资源时间资源当前系统冷却液热量　　水箱内空间机械场　连续加工　系统的过去轮毂　　　车轮窗口部位　　　间续加工　系统的未来　　　　车轮轮辐加工面　转机械能　超系统冷却系统　　　　　　超系统的过去　　　　　热场　　超系统的未来铝屑　刀片发热　　　　转热量　子系统　机械能　　车床内空间　　　子系统的过去　　　　　　　　子系统的未来　　　　　　　　Step1:确定资源列表Step2:资源应用原则Step3:构造概念方案 资源分析方案二：利用主轴高速旋转的动力，将冷却液打散，从而降低温度 课程主要内容 技术矛盾问题点1： 刀具切削铝合金轮毂时，切屑粘结在刀片上产生积屑瘤有害功能为入手点解决问题技术冲突描述： 10.预先作用原理20.有效作用的连续性18.机械振动原理28.机械系统代替 课程主要内容方