汽車發(fā)動機(jī)制造行業(yè)刀具自主設(shè)計(jì)制造的技術(shù)應(yīng)用
2019-8-7 來源： 上汽通用東岳動力總成有限公司工廠技術(shù)支 作者：黨戰(zhàn)國，張秀磊，張敏坤
摘 要：隨著國內(nèi)外發(fā)動機(jī)制造及機(jī)加工行業(yè)的發(fā)展，硬質(zhì)合金類刀具應(yīng)用日趨廣泛，行業(yè)內(nèi)主要分銑刀類、鉆頭類、鉸刀類、絲錐類，如圖 1。主要用于銑面、鉆孔、鉸孔、攻絲最終制造出合格產(chǎn)品，以滿足客戶需要。目前在國內(nèi)外發(fā)動機(jī)制造行業(yè)內(nèi)，硬質(zhì)合金類刀具依舊是從刀具專業(yè)制造廠家選購，即使具備修磨設(shè)備，因技術(shù)保密及能力限制無法實(shí)現(xiàn)刀具自主設(shè)計(jì)制造，所以發(fā)動機(jī)制造廠家如果能夠具備刀具自主設(shè)計(jì)制造能力，將在行業(yè)內(nèi)是一個(gè)新突破。
關(guān)鍵詞：硬質(zhì)合金；刀具；自主設(shè)計(jì)制造
1 、項(xiàng)目簡介
上汽通用東岳動力總成有限公司在行業(yè)內(nèi)創(chuàng)領(lǐng)了刀具自主設(shè)計(jì)制造業(yè)務(wù)并已穩(wěn)定應(yīng)用于工廠使用，實(shí)現(xiàn)刀具優(yōu)化的深度突破降本。
針對 SGM-DYPT 硬質(zhì)合金刀具自主設(shè)計(jì)制造項(xiàng)目的推廣應(yīng)用，刀具團(tuán)隊(duì)不斷進(jìn)行技術(shù)總結(jié)，并將整理成冊用于公司自主產(chǎn)權(quán)并計(jì)劃申請專利進(jìn)行技術(shù)保護(hù)及推廣應(yīng)用。
2、關(guān)鍵技術(shù)
硬質(zhì)合金類刀具自主設(shè)計(jì)制造項(xiàng)目的關(guān)鍵技術(shù)，重點(diǎn)分以下幾個(gè)方面：
2.1 項(xiàng)目攻關(guān)難點(diǎn)
（1）核心參數(shù)選型
刀具制造核心參數(shù)廠家保密，刀具自制需掌握全工序的所有參數(shù)選型能力。
圖 1 常用硬質(zhì)合金刀具
（2）修磨設(shè)備產(chǎn)能緊張
刀具修磨業(yè)務(wù)產(chǎn)能緊張，在線自制程序研究、調(diào)試、試制需占用很大設(shè)備產(chǎn)能。
2.2 制造工藝規(guī)劃
2.2.1 國內(nèi)大型刀具制造廠家制造工藝
傳統(tǒng)的刀具制造工藝大多從原材料鎢粉開始，經(jīng)過原材料微量元素的配比混料，然后烘干高溫高壓成型成為毛坯棒料，然后再根據(jù)刀具加工材質(zhì)及工況，選擇不同的加工工藝
進(jìn)行粗磨。最終實(shí)現(xiàn)刀具制造成品交付最終客戶使用。全周期工藝流程如圖 2：
圖 2 傳統(tǒng)刀具制造工藝
2.3 大多數(shù)刀具制造廠家制造工藝規(guī)劃
目前大多數(shù)刀具制造廠家直接外購毛坯棒料進(jìn)行制作刀具。鉆頭、銑刀類生產(chǎn)工藝流程如表 1：
表 1 鉆頭銑刀類傳統(tǒng)制造工藝流程
鉸刀生產(chǎn)工藝流程如表 2：
表 2 傳統(tǒng)鉸刀制造工藝流程
絲錐生產(chǎn)工藝流程如表 3：
表 3 傳統(tǒng)絲錐制造工藝流程
2.4 上汽通用東岳動力總成工藝規(guī)劃
從 2014 年開始，上汽通用東岳動力總成開始研究刀具自主設(shè)計(jì)制造。
基于刀具團(tuán)隊(duì)具備刀具自主修復(fù)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合公司修磨設(shè)備及技術(shù)能力，為快速推進(jìn)刀具自主設(shè)計(jì)制造業(yè)務(wù)。刀具團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了制造工藝精簡如圖 3，并針對刀具進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
優(yōu)化降本，在滿足生產(chǎn)需求的情況下大幅降低制造周期及成本。
圖 3 精簡工藝流程
3、 模擬設(shè)計(jì)軟件應(yīng)用
刀具制作工藝選定后針對刀具參數(shù)的設(shè)計(jì)運(yùn)用的大量的模擬仿真及模擬制造軟件，提前規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)，提高成功率。 刀具設(shè)計(jì)初期使用 WALTER 磨床模擬軟件如圖 4、Third wave 切削仿真軟件如圖 5，降低刀具在線試制及試切成本。
圖 4 WALTER 模擬制造軟件
圖 5 THIRD WAVE 切削仿真軟件
4 、制造關(guān)鍵參數(shù)選擇
核心制造參數(shù)選型：經(jīng)過查閱資料及交流總結(jié)，辨識出刀具 30 種以上制造參數(shù)，重點(diǎn)如圖 6：
圖 6 重點(diǎn)刀具制造參數(shù)
5、棒料的選擇方案對比
表 4 棒料方案選型案例
棒料選材：結(jié)合加工材料及刀具棒料規(guī)格對比國內(nèi)外多家棒料樣本，作各種方案對比，舉例如表 4。
6、工藝參數(shù)的選擇
針對關(guān)鍵參數(shù)制定各種不同方案對比驗(yàn)證，舉例如表 5：
表 5 刀具設(shè)計(jì)參數(shù)選型方案案例
7 、上線加工驗(yàn)證
圖 7 刀具前刀面磨損寬度對比
圖 8 刀具后刀面磨損寬度對比
圖 9 刀具后刀面粘屑寬度對比
刀具試制并切削驗(yàn)證：488001 為試點(diǎn)刀具進(jìn)行刀具試制，按照相同刀具壽命前刀面磨損如圖 7、后刀面磨損如圖 8及粘屑情況如圖 9，經(jīng)多輪方案反復(fù)試制及試切驗(yàn)證，最終判定刀具設(shè)計(jì)制造質(zhì)量表現(xiàn)。
8 、制造參數(shù)總結(jié)
經(jīng)自制驗(yàn)證每款刀具總結(jié)出合理參數(shù)，以 488025 銑刀為例最終參數(shù)選型如表 6：
表 6 刀具設(shè)計(jì)參數(shù)選型定點(diǎn)
9 、影響性及效益水平
9.1 銑刀柄部側(cè)冷方案已推廣至所有生產(chǎn)線，可推廣至其他基地。
9.2 新刀自制業(yè)務(wù)使刀具團(tuán)隊(duì)修磨人員技能大幅提升。
9.3 2015 年新刀自制業(yè)務(wù)累計(jì)降本 103 萬；2016 年自制業(yè)務(wù)累計(jì)降本 165 萬；2017 年截至到 8 月份自制業(yè)務(wù)降本 143 萬。
10 、結(jié)語
作為汽車發(fā)動機(jī)制造行業(yè)，刀具自主設(shè)計(jì)制造項(xiàng)目將不僅在刀具成本降低上釋放效益，針對刀具團(tuán)隊(duì)技能水平及整體業(yè)務(wù)核心競爭力將同樣受益匪淺，項(xiàng)目影響性及收益將伴隨上汽通用東岳動力總成有限公司刀具業(yè)務(wù)的繼續(xù)拓展不斷釋放，不斷為公司釋放效益。
投稿箱：
如果您有機(jī)床行業(yè)、企業(yè)相關(guān)新聞稿件發(fā)表，或進(jìn)行資訊合作，歡迎聯(lián)系本網(wǎng)編輯部， 郵箱：skjcsc@vip.sina.com
如果您有機(jī)床行業(yè)、企業(yè)相關(guān)新聞稿件發(fā)表，或進(jìn)行資訊合作，歡迎聯(lián)系本網(wǎng)編輯部， 郵箱：skjcsc@vip.sina.com
更多相關(guān)信息
業(yè)界視點(diǎn)
| 更多
行業(yè)數(shù)據(jù)
| 更多
- 2025年7月 新能源汽車銷量情況
- 2025年7月 新能源汽車產(chǎn)量數(shù)據(jù)
- 2025年7月 基本型乘用車（轎車）產(chǎn)量數(shù)據(jù)
- 2025年7月 軸承出口情況
- 2025年7月 分地區(qū)金屬切削機(jī)床產(chǎn)量數(shù)據(jù)
- 2025年7月 金屬切削機(jī)床產(chǎn)量數(shù)據(jù)
- 2025年6月 新能源汽車銷量情況
- 2025年6月 新能源汽車產(chǎn)量數(shù)據(jù)
- 2025年6月 基本型乘用車（轎車）產(chǎn)量數(shù)據(jù)
- 2025年6月 軸承出口情況
- 2025年6月 分地區(qū)金屬切削機(jī)床產(chǎn)量數(shù)據(jù)
- 2025年6月 金屬切削機(jī)床產(chǎn)量數(shù)據(jù)
- 2025年5月 新能源汽車銷量情況
博文選萃
| 更多
- 機(jī)械加工過程圖示
- 判斷一臺加工中心精度的幾種辦法
- 中走絲線切割機(jī)床的發(fā)展趨勢
- 國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)和數(shù)控機(jī)床何去何從？
- 中國的技術(shù)工人都去哪里了？
- 機(jī)械老板做了十多年，為何還是小作坊？
- 機(jī)械行業(yè)最新自殺性營銷，害人害己！不倒閉才
- 制造業(yè)大逃亡
- 智能時(shí)代，少談點(diǎn)智造，多談點(diǎn)制造
- 現(xiàn)實(shí)面前，國人沉默。制造業(yè)的騰飛，要從機(jī)床
- 一文搞懂?dāng)?shù)控車床加工刀具補(bǔ)償功能
- 車床鉆孔攻螺紋加工方法及工裝設(shè)計(jì)
- 傳統(tǒng)鉆削與螺旋銑孔加工工藝的區(qū)別