隨著汽車行業(yè)的發(fā)展,新的產(chǎn)品技術(shù)、工藝、設(shè)備和材料的出現(xiàn),對(duì)汽車行業(yè)刀具提出了新的挑戰(zhàn)。發(fā)動(dòng)機(jī)作為整車最重要的大總成,其減重對(duì)于整車的輕量化意義重大。實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)輕量化的途徑主要有幾種方案:選用鋁合金、鎂合金和工程塑料等輕質(zhì)材料代替灰鑄鐵等傳統(tǒng)材料;功能組件的結(jié)構(gòu)形式優(yōu)化和輕量化;功能相近的組件集成化或模塊化;對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)中的關(guān)鍵零件(如曲軸和連桿)進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化。
為實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)小型化輕量化要求,鋁缸體的表面采用缸體噴涂技術(shù),通過(guò)開(kāi)發(fā)涂層工藝,進(jìn)一步減少了活塞和發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸之間的摩擦。相應(yīng)的刀具公司研發(fā)了此工藝刀具,如Mapal和Guehring公司。在此工藝基礎(chǔ)上,MAG公司正在推廣專用加工中心進(jìn)行鏜削來(lái)代替珩磨,而不再使用昂貴的珩磨機(jī)。另外,發(fā)動(dòng)機(jī)連桿的結(jié)構(gòu)優(yōu)化也十分明顯,在確保工件強(qiáng)度和剛性的前提下,其桿部至圍繞大頭孔部分都進(jìn)行了瘦身。采用組合式空心凸輪軸。組合式空心凸輪軸是由鐵基粉末冶金材料制成凸輪,然后用燒結(jié)或機(jī)械的辦法將凸輪固定在空心鋼管上。與鑄鐵件相比,中空裝配式凸輪軸減輕質(zhì)量25%~30%、降低生產(chǎn)成本,提高整機(jī)性能等方面具有傳統(tǒng)凸輪軸無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。此外,3D打印制造技術(shù)給內(nèi)燃機(jī)提供了全新的發(fā)展前景,它使得制造廠商可以利用分層材料制造零部件,并減輕裝配操作強(qiáng)度和優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)部件數(shù)量。這種技術(shù)的好處顯而易見(jiàn),即便于整合和優(yōu)化零部件。
另一方面,汽車制造屬于傳統(tǒng)制造業(yè),汽車刀具的主要發(fā)展趨勢(shì)是向高效、精密、柔性及自動(dòng)化的方向發(fā)展。第一是適合高速加工,實(shí)現(xiàn)高速加工則涉及到材料與涂層技術(shù);第二是適合硬質(zhì)件加工,可以簡(jiǎn)化工藝、節(jié)約成本且具有柔性;第三是適合干式加工,Boehringer長(zhǎng)期致力于車削加工,目前研發(fā)以車代磨,有望在不久的將來(lái)突破。以后曲軸加工就不用磨削;可實(shí)現(xiàn)干式加工;第四是適合復(fù)合加工,例如新能源電動(dòng)機(jī)加工中大量使用復(fù)合刀具。