BMW는 자동차에 대해 낯설지 않습니다. BMW 자동차의 명성은 엔진 제조의 강점인 '심장'과 뗄래야 뗄 수 없는 관계입니다. 오늘은 BMW 엔진의 설계도면 세트를 찾아보았고, 엔진 가공 기술에 대한 자세한 설명도 제공했습니다. 이를 통해 가공 기술 전문가가 하나를 만드는 것을 고려하시겠습니까?
먼저 BMW 중국 공장의 전체 섹션, 즉 전체 엔진 블록 제조 및 조립 공정을 살펴보겠습니다.
▲실린더 생산라인 실제샷
비디오 및 역사적 경험을 통해 복잡한 실린더 생산 공정의 정확성을 보장하기 위해 다음과 같은 핵심 사항을 요약할 수 있습니다. 자동 보정 기능이 있는 머시닝 센터 사용, 일회성 위치 지정 및 클램핑을 위한 특수 고정 장치 사용, 선택 주요 공정 도구, 머시닝 센터의 CNC 및 호닝 머신 프로그램 최적화, 항온항습의 생산 조건 보장 등 아래의 예를 자세히 살펴보겠습니다.
하나
예: 원통 치수 특성 요구 사항
아래 그림은 실린더 블록 상단 표면, 실린더 보어 및 크랭크샤프트 보어의 마감 치수를 포함하여 엔진의 최종 제품 치수에 대한 개략도입니다. 관련 요구사항은 다음과 같습니다.
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▲엔진1의 최종 제품 크기 개략도
실린더 블록 상면 치수 : 실린더 블록 상면에서 크랭크 샤프트 구멍까지 거리의 치수 공차는 {{0}}입니다.08mm, 거칠기 윗면은 Rmax12.5μm, 윗면과 크랭크 샤프트 구멍의 평행도는 0.05mm, 윗면의 평탄도는 0.05mm입니다.
실린더 보어 크기: 실린더 보어 직경 공차는 {{0}}~0입니다.015mm, 크랭크샤프트 보어에 대한 실린더 보어 수직 요구 사항은 0.05입니다. mm/150mm, 실린더 보어 가공 위치 정확도는 직경 0.2mm, 실린더 보어 원통도 정확도 요구 사항은 0.01mm, 실린더 보어 구멍 거칠기는 Rz2~5μm입니다.
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▲엔진2의 최종 제품 치수 개략도
실린더 크랭크샤프트 구멍 크기: 크랭크샤프트 구멍의 거칠기는 Rz10 μm이고 직경 공차는 0~0입니다.018mm, 크랭크샤프트 구멍 위치 정확도는 다음과 같습니다. 직경은 0.2mm, 진원도는 0.005mm, 원통도는 0.005mm입니다. 크랭크축 구멍은 2번, 3단과 4단의 동축도는 0.008mm입니다.
둘
상면 마감을 위한 다양한 공정 제어
1. 실린더 본체의 클램핑 및 위치 지정은 제품 도면에 따라 설계되었습니다. 도면 크기 기준점은 바닥면과 바닥면에 있는 두 개의 위치 핀 구멍이며 이러한 유형의 기준점은 이전 공정에서 처리되었으므로 원통의 상단 표면을 처리하기 위한 위치 결정 기준점은 바닥면과 바닥 표면에 두 개의 위치 핀 구멍이 있습니다. 이는 데이텀 변환으로 인해 발생하는 문제를 제거합니다. 정확도 오류.
2. 실린더의 공간 크기가 크기 때문에 가공 중에 클램핑이 단단하지 않으면 실린더가 약간 흔들리고 이는 가공 정확도에 심각한 영향을 미칩니다. 따라서 고정구에 여러 개의 자동 잠금 보조 지지점과 클램핑 지점을 설계해야 하며 실린더의 클램핑력이 균일하도록 보장하고 가공 후 불균일한 클램핑력과 응력 해제가 고정구의 평탄도에 영향을 미치지 않도록 해야 합니다. 실린더.
3. 머시닝센터에 3-포인트 가스 검사 방식이 추가되었습니다. 클램핑이 제 위치에 있지 않으면 시간에 맞춰 알람이 울리고 제품 처리의 안정성이 보장됩니다.
4. 실린더 상면의 미세 밀링 및 정밀 홀 가공을 위해 CBN(입방정 질화붕소) 블레이드와 리머가 사용됩니다. 이러한 공구는 수명이 길고 가공 정확도가 높고 표면 거칠기 매개변수 값이 작으며 생산성이 높다는 장점이 있습니다. 카바이드 블레이드를 사용하는 경우 대량 생산 조건에서는 거칠기 가공 요구 사항을 보장할 수 없습니다. 코팅된 초경 블레이드를 100개 이상 가공하면 거칠기가 쉽게 발생합니다. 그러나 CBN 블레이드를 사용하는 것이 효과가 더 좋습니다. 200개 이상의 조각을 처리할 수 있습니다.
5. 머시닝 센터의 절삭 매개변수를 제어하고, CNC 공구 경로를 최적화하고, 절삭 속도를 적절하게 높이면 상단 표면의 고르지 못한 힘으로 인해 발생하는 실린더 전면 및 후면 끝면의 과도한 평탄도를 줄일 수 있습니다. 실린더에 들어가고 나올 때 공구의 힘이 고르지 않아 실린더가 파손됩니다. .
6. 대형 플레이트를 밀링한 후 CNC 제어 프로그램을 사용하고 대형 브러시를 추가하여 밀링 커터 가공 경로를 따라 실린더 상단 표면을 긁어 실린더 버를 제거합니다.
7. 작업장 온도 및 습도 조절. 열팽창 및 수축이 실린더 마감에 미치는 영향을 줄이기 위해 온도 20±2도, 상대습도 40%~60%를 일정하게 제어하고 설정합니다.
실린더 상면 마감 후 평행도, 평탄도, 거칠기 검사 성적서는 다음과 같습니다.
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▲실린더 상면 치수 검사 보고서
삼
실린더 보어 마무리를 위한 다양한 공정 제어
실린더 보어 마감 크기 요구 사항이 높으며 이는 공정 제조 관리의 초점입니다. 실린더 보어 호닝의 품질을 보장하려면 호닝 전에 실린더 보어 직경 크기 공차를 ±0.01mm로 제어해야 합니다. 즉, 리밍 호닝을 위해 호닝 기계에 들어가기 전에 20μm 공차 영역만 가스 검사를 통과할 수 있습니다. 가공 전, 머시닝 센터에서 실린더 홀을 미리 정해진 크기로 미세하게 뚫어야 합니다. 처리 과정은 그림과 같습니다.
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▲가공공정도
정밀 보링 공구는 내부 냉각 구조를 채택하여 절삭 공정 중에 발생하는 열을 적시에 제거함으로써 국부 가공 온도를 낮추고 실린더 보어의 표면 품질을 향상시킵니다. 최종 제품 도면의 비교에 따르면 프리호닝 공정에서 실린더 내경을 미세하게 천공한 후 가공공차는 0.04~0.{{입니다. 9}}5mm는 후속 호닝 머신을 위해 예약되어 있으며 거칠기는 Rz1{11}}~20μm로 제어되고 원통도는 0.015mm로 제어됩니다. 위치 지정 직경 0.2mm 및 수직도 0.05mm/150mm는 제품 도면과 일치합니다. 즉, 실린더 구멍의 거칠기, 직경 및 원통도는 위치 및 수직성을 보장하면서 리밍을 통해 제어됩니다. 실린더 보어가 정밀 보링된 후 온라인 가스 검사 장비로 실린더 보어 직경이 감지되고 자격을 갖춘 제품이 전동 롤러 테이블을 통해 호닝 머신에 들어갑니다. 수입된 실린더 보어 리밍 및 호닝 장비(예: 독일의 잘 알려진 호닝 머신)에 대한 일회성 투자는 상대적으로 크지만 후속 처리 비용은 매우 낮고 처리 품질은 안정적입니다.
가공에는 수직 호닝 머신을 사용하십시오. 가공 중에 호닝 헤드의 숫돌은 팽창 및 수축 메커니즘 아래에서 방사형으로 공급되고 공작물은 점차적으로 필요한 크기로 가공됩니다. 호닝 헤드의 외부 주변에는 6~9개의 힌지 호닝 샌드바가 있습니다. 거친 호닝에는 6개를 사용할 수 있습니다. 호닝로드는 9개가 사용되며, 길이는 실린더 홀 길이의 약 1/3~2/3 정도입니다. 호닝시 왕복속도는 25~35m/min으로 제어되어 호닝효율이 높습니다. 호닝의 왕복 가속도가 클수록 반전 중에 형성되는 호 전이 영역이 작아지고 호닝 질감의 품질이 높아집니다.
홀 벽에 있는 연마석의 압력은 {{0}}.3~0.5MPa로 제어됩니다. 호닝 스톤의 압력은 공작물의 표면 품질, 오일스톤의 마모량, 공작물의 치수 정확도 및 표면 거칠기에 직접적인 영향을 미칩니다.
실린더 보어를 미세하게 천공한 후 거친 호닝과 미세한 호닝을 통해 제품 크기 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 호닝 후에는 20도 ~30도 호닝 패턴이 생성되며 이는 실린더 보어의 유막 윤활유 저장에 좋은 영향을 미칩니다. 호닝 후 실린더 보어의 직경, 위치, 원통도, 수직도 및 거칠기 검사 보고서는 다음과 같습니다.
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4개
크랭크샤프트 홀 마감을 위한 다양한 공정 제어
일반적으로 사용되는 가솔린 엔진의 최대 속도는 6{1}}00r/min에 도달할 수 있으며 이는 크랭크샤프트 홀 기술에 대한 수요가 높습니다. 크랭크샤프트 홀 호닝의 품질을 보장하려면 호닝 전에 크랭크샤프트 홀 직경 크기 공차를 ±0.015mm로 제어해야 합니다. 즉, 0.03mm의 공차만 허용됩니다. 벨트가 가스 검사를 통과한 후 플랫폼 호닝을 위해 호닝 기계로 들어갈 수 있습니다. 크랭크샤프트 홀을 호닝에 들어가기 전, 머시닝센터에서 크랭크샤프트 홀을 미리 정해진 크기로 미세하게 천공해야 합니다. 처리 프로세스 다이어그램이 그림에 나와 있습니다.
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▲크랭크샤프트 홀 가공도
머시닝 센터의 정밀 보링 공구는 내부 냉각 구조를 채택합니다. 크랭크 샤프트 구멍의 깊이가 300mm에 달하기 때문에 보링 공구에 대한 요구 사항도 높습니다. CBN 블레이드가 사용되며, 그 구조는 그림에 나와 있습니다.
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▲보링툴의 구조도
도구의 선택은 매우 중요합니다. 이 공구에는 4개의 준정삭 보링 인서트와 6개의 정삭 보링 인서트가 있습니다. 가공 공정 중 블레이드에 의해 가이드 홀이 먼저 확대되고 공차의 대부분이 절단된 다음 준정삭 보링 블레이드가 직경 48.79mm로 보링되어 0.2mm 공차가 남습니다. 절단용 직경 48.995mm의 블레이드용; 먼저 크랭크샤프트 구멍을 천공합니다. 1단과 2단 기어의 위치를 정한 후, 턴테이블을 회전시켜 반대편 크랭크샤프트 구멍의 5단, 4단, 3단을 천공합니다. 최종 제품 도면의 비교에 따르면 프리 호닝 공정에서 실린더 크랭크 샤프트 구멍 직경을 미세하게 천공한 후 호닝을 위해 0.04~0.05mm의 가공 여유가 확보됩니다. 후속 호닝 머신 플랫폼.
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일반 호닝된 크랭크샤프트 홀과 비교하여 플랫폼 텍스처가 있는 크랭크샤프트 홀은 1/3~1/2로 단축되고 수명은 10%~20% 증가하며 토크는 증가합니다. 5%, 오일 소비량은 50%~60% 감소합니다. 플랫폼 호닝 조도는 Rz10~20μm, 원통도는 0.01mm, 위치 직경은 0.2mm, 진원도는 0.01mm, 동축도는 0.008mm로 제어됩니다. 플랫폼 호닝을 통해 제품 크기 요구 사항도 충족됩니다.
치수 정확성을 보장하기 위해 크랭크 샤프트 구멍은 회전 및 왕복 운동하면서 1단 기어 플랫폼에서 5단 기어까지 한 단계로 연마됩니다. 호닝 후 실린더 크랭크 샤프트 구멍의 직경, 진원도, 위치, 동축도, 원통도 및 거칠기 검사 보고서가 그림에 나와 있습니다.
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▲크랭크샤프트 구멍 크기 검사 보고서
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엔진 블록 상단 표면, 실린더 보어 및 크랭크 샤프트 보어의 정밀 가공을 위해 자동 잠금 장치 및 보조 지지대 설계가 채택되고 고급 공구 재료 및 공구 조합 구조가 선택되고 가공 온도 및 습도가 제어됩니다. , 처리 공정 매개 변수와 칩 마진이 잘 제어됩니다. 제품 마감 정확도 요구 사항을 보장하여 제품 조립 및 대량 생산 성능을 보장하는 기타 공정 조치.
