1. Memilih bahan yang tepat dan mempersiapkannya: ini adalah langkah awal untuk memastikan kualitas suku cadang otomotif. Bahannya harus kuat, menghantarkan panas dengan baik, dan dipotong dengan baik. Paduan aluminium (seperti A356-T6) adalah pilihan yang baik untuk blok silinder mesin karena ringan dan menghantarkan panas dengan baik, namun mudah pecah selama pemrosesan. Besi tuang (seperti HT250) adalah pilihan yang baik untuk bak mesin karena dapat menyerap guncangan dengan baik, namun dapat mengeras saat pemotongan. Prosedur pra-pemrosesan yang bervariasi harus digunakan untuk bahan dengan sifat yang berbeda-beda:
Paduan aluminium: Perlakuan panas T6 (larutan padat + penuaan buatan) menghilangkan tegangan internal dan memperkecil kemungkinan material bengkok saat Anda memotongnya.
Besi tuang: Anil grafitisasi digunakan untuk memperbaiki struktur perlit dan menurunkan kemungkinan terkelupas saat dipotong.
Baja-berkekuatan tinggi: Baja ini dibuat dengan proses quenching dan tempering (quenching plus tempering-suhu tinggi), yang membuatnya lebih mudah untuk dikerjakan.
Sebuah perusahaan tertentu yang membuat suku cadang mobil meningkatkan parameter proses perlakuan panas T6 (suhu larutan 535 derajat ± 5 derajat, suhu penuaan 175 derajat ± 5 derajat, waktu penahanan 8 jam) saat mengerjakan kepala silinder paduan aluminium. Hal ini membuat kekerasan material lebih seragam sebesar 30% dan mengurangi pembentukan chip hingga kurang dari 5% selama pemotongan.
2. Optimalisasi sistem alat: kontrol proses pemotongan yang akurat
Kekasaran permukaan dipengaruhi langsung oleh karakteristik geometri alat pemotong dan proses pelapisan. Misalnya, saat mengerjakan bagian leher poros engkol, Anda memerlukan alat pemotong PCBN (Polycrystalline Cubic Boron Nitride) dengan kekerasan HV3500-4500. Alat-alat ini dapat berputar alih-alih menggiling dan mendapatkan kekasaran permukaan hingga Ra Kurang dari atau sama dengan 0,4 μm. Bidang perbaikan yang paling penting adalah:
Desain sudut depan dan belakang: Saat memproses paduan aluminium, sudut depan besar 15 derajat -20 derajat digunakan untuk menurunkan gaya potong. Saat mengolah besi tuang, digunakan sudut depan kecil 5 derajat -8 derajat agar ujung pahat lebih kuat.
Perawatan tepi: Teknologi mikrotekstur laser digunakan untuk membuat lubang-skala mikro di tepi pisau. Ini menciptakan lapisan minyak pelumas dan menurunkan koefisien gesekan. Setelah menggunakan pendekatan ini, sebuah perusahaan berhasil menggandakan masa pakai peralatannya dan menjaga kekasaran permukaan pada Ra0,8 μm.
Lapisan TiAlN mempertahankan kekerasan dan ketahanannya terhadap oksidasi pada suhu tinggi 800 derajat , sehingga cocok untuk-pemotongan berkecepatan tinggi. Lapisan AlCrN menurunkan koefisien gesekan sehingga mengurangi kemungkinan lengket.
Untuk membuat roda gigi gearbox, digunakan pemotong rolling paduan keras berlapis TiAlN-dengan kecepatan potong 400m/mnt. Hal ini memberikan gigi roda gigi kekasaran permukaan sebesar Ra0,2 μm, yang merupakan tingkat presisi ISO Level 5.
3. Kontrol dinamis parameter proses: menyesuaikan dengan bagaimana material berubah bentuk
Parameter pemotongan harus diubah secara-waktu nyata berdasarkan kualitas material. Misalnya, pengeboran lubang secara presisi pada silinder paduan aluminium:
Kecepatan potong harus antara 800 dan 1200 m/menit. Jika terlalu cepat, chip bisa menumpuk, dan jika terlalu lambat, work hardening bisa bertambah buruk.
Laju pengumpanan: Gunakan laju pengumpanan yang kecil yaitu 0,05–0,1 mm/r agar gaya pemotongan tidak berubah terlalu banyak.
Kedalaman pemotongan: Pertahankan tahap pemesinan presisi antara 0,1 dan 0,3 mm untuk menghindari pemotongan konduktivitas termal, yang dapat menyebabkan deformasi termal.
Salah satu pembuat mesin telah menyertakan teknologi pemotongan adaptif untuk melihat indikasi gaya pemotongan secara real-time saat melakukan milling pada lubang silinder. Laju umpan secara otomatis berubah ketika nilai gaya berubah lebih dari 5%. Hal ini menurunkan kesalahan silinder lubang silinder dari 0,03 mm menjadi 0,01 mm.
4. Lingkungan pemrosesan dan sistem tambahan: menghilangkan gangguan dari luar
Bengkel bersuhu konstan: Temperatur dijaga dalam ± 1 derajat untuk menjaga peralatan mesin tidak berubah bentuk karena panas. Sebuah perusahaan tertentu membangun bengkel dengan suhu konsisten yang memotong perpanjangan termal spindel peralatan mesin dari 0,02 mm/jam menjadi 0,005 mm/jam.
Perangkat yang menyerap guncangan: Bantalan isolasi karet dipasang di dasar peralatan mesin untuk mengurangi jumlah getaran. Data pengujian menunjukkan bahwa nilai Ra untuk kekasaran permukaan meningkat sebesar 40% setelah isolasi seismik.
Mengelola cairan pemotongan: Dengan teknologi pelumasan mikro (MQL), injeksi presisi terjadi pada laju aliran 0,1–0,5 mL/jam. Ini mendinginkan dan melumasi pada saat bersamaan. Metode ini menurunkan kekasaran permukaan Ra dari 1,6 μm menjadi 0,8 μm saat memotong potongan poros.
5. Bekerja sama dalam beberapa proses dan-pascapemrosesan untuk mendapatkan loop tertutup yang bagus
Inspeksi antar-proses: Setelah pemesinan kasar, tambahkan tautan pengukuran online. Gunakan pemindai laser untuk menemukan dimensi penting dan segera perbaiki perbedaan yang melampaui batas. Metode ini telah meningkatkan tingkat kualifikasi izin perakitan untuk lini produksi rumah girboks tertentu dari 85% menjadi 98%.
Deburring dan pemolesan: Bahan abrasif digerakkan oleh medan magnet untuk memoles permukaan melengkung tanpa meninggalkan sudut mati. Metode ini menurunkan kekasaran permukaan saluran aliran Ra dari 3,2 μm menjadi 1,6 μm selama pemrosesan intake manifold, dan juga menurunkan hambatan aliran udara sebesar 15%.
Modifikasi permukaan: Teknologi kelongsong laser digunakan untuk melapisi baja tahan karat dengan kekerasan HRC50 atau lebih tinggi pada benda yang harus sangat tahan terhadap korosi, termasuk cakram rem. Siklus uji semprotan garam juga diperpanjang hingga 1000 jam.
