Culasse

Dans le domaine des voitures particulières, la culasse est toujours moulée à partir d'alliages d'aluminium. Sa structure et d'autres caractéristiques d'usinage varient selon le type de motorisation. La culasse est placée sur le bloc-cylindres et assure l'alimentation en carburant et en air. En raison des exigences de qualité et des tolérances strictes auxquelles elle est soumise, la culasse est le composant le plus exigeant à usiner dans la construction de moteurs. Une commande précise des soupapes et des pertes minimales par frottement du palier d'arbre à cames permettent de réduire la consommation de carburant et les émissions, et ce, même avant l'étape de combustion.

„Cylinder head with valve train, injector bores and camshaft bearing bores structure

Caractéristiques clés

Distribution
Alésage d'injecteur
Alésage de palier d'arbre à cames
Alésage de raccord hydraulique

1. Ébauche – Trou borgne

Les avances importantes et les grandes quantités de copeaux nécessitent des outils d'alésage stables avec un revêtement PCD qui sont en mesure d'évacuer efficacement les copeaux. L'usinage est à la base de toutes les étapes suivantes de fabrication d'une distribution.
2. Usinage final – Trou borgne

Des outils d'alésage à plusieurs arêtes de coupe et avec un revêtement PCD garantissent la stabilité dimensionnelle et la qualité de surface. La précision au cours de cette étape d'usinage est décisive, car les sièges et les guides de soupape vont devoir s'insérer correctement ensuite.
3. Ébauche – Siège et guide de soupape

Une fois le siège et le guide de soupape insérés, l'usinage des matériaux durs est réalisé. Cette étape requiert des tolérances extrêmement faibles et des matériaux de coupe résistants à l'usure.
4. Usinage final – Siège et guide de soupape

Des outils d'alésage et d'alésage de précision sont utilisés ici pour garantir des surfaces d'étanchéité exactes, une grande stabilité de process et des quantités élevées de production.

1. Distribution

CONDITIONS DU PROCESSUS

High-precision requirements for form and position tolerance
Cylindricity 10 μm
Diameter tolerance 15 μm
Coaxiality from valve seat to valve guide
Circularities < 8 μm
Angle tolerances on the valve seat ring in the μm range
Materials with high resistance to wear on valve seat ring
Maximum process reliability and accuracy of repetition

PCD fine‑boring tools for machining the valve train pilot bore in the cylinder head

ALÉSAGE BORGNE

1. Ébauche
Outil d'alésage PCD

Design de l'outil court et stable pour une précision de positionnement maximale.

2. Usinage final
Outil d'alésage PCD

Concept d'outil à plusieurs arêtes pour des délais d'usinage courts.

Werkzeuge zur Bearbeitung vom Zylinderkopf: Ventilsitz und Ventilführung

SIÈGE DE SOUPAPE / GUIDE DE SOUPAPE

3. Ébauche
Outil pilote

Un outil court et stable garantit une précision de positionnement maximale pour l'outil de finition utilisé ensuite.

4. Usinage final
Outil de finition

Usinage final haute précision avec outil d'alésage de précision réglable avec système EA et alésoir de guide de soupape rapidement remplaçable.

2. Alésage d'injecteur

CONDITIONS DU PROCESSUS

Very large step changes > 10 mm
Critical chip removal due to component contour
Fluctuating casting situations
Surface requirements of up to Rz 4
Diameter tolerances in H7 range
Wide range of contour designs with multiple tight-tolerance
radii and chamfers (± 0.1 mm)

Three tools for machining the cylinder head via the injector bore using a three‑stage process

Processus en 3 étapes pour une fiabilité des process maximale

1. Ébauche
Foret plein PCD

Outil d'alésage et de perçage pleine matière à plusieurs étages avec arêtes de coupe PCD et goujures spéciales pour une évacuation des copeaux optimale.

2. Semi-finition
Foret étagé en carbure monobloc

Géométrie d'arêtes et spiralisation spécifiques pour un fractionnement et une évacuation des copeaux améliorés.

3. Usinage final
Alésoir étagé PCD

Alésoir étagé à plusieurs arêtes avec arêtes de coupe PCD brasées, géométrie d'arêtes spéciale et goujures élargies pour une évacuation des copeaux optimale.

Zwei Werkzeuge zur Bearbeitung des Zylinderkopfs durch Injektorbohrung mit 2-stufigem Prozess

2-stufiger Prozess für höchste Produktivität

1. Ébauche
Outil d'alésage PCD avec foret en carbure monobloc interchangeable

Optimisation de l'utilisation du stock d'arêtes de coupe PCD grâce à l'étage d'alésage pleine matière amovible séparément.

2. Usinage final
Alésoir étagé PCD

Alésoir étagé à plusieurs arêtes de coupe avec arêtes PCD brasées et goujures élargies et polies pour une évacuation des copeaux optimale.

3. Nockenwellenlagerbohrung

Prozessbedingungen

Zylindrizität (15 μm auf 100 mm)
Rundheit < 5 μm
Durchmessertoleranzen von 15 - 20 μm
Oberflächenqualitäten von < Rz 5 μm
Mehrfaches Anschneiden durch unterbrochenen Schnitt
Werkzeuge mit sehr hohem Längen-Durchmesser-Verhältnis

Großes Werkzeug auch Reihenbohrstange genannt

Höchste Produktivität durch One-shot-Lösung

1. Vor- und Fertigbearbeitung
Reihenbohrstange

One-shot-Bearbeitung mit sehr guter Bohrungsgeradheit durch zusätzliche Lagerung mit Wälz- oder Gleitlager.

Zwei Feinbohrwerkzeuge zur Bearbeitung vom Verbrennungsmotor

Höchste Prozesssicherheit durch 2-stufigen Prozess

1. Vorbearbeitung
Feinbohrwerkzeug

Leistengeführtes Feinbohrwerkzeug mit einfach einstellbaren HX-Wendeschneidplatten.

2. Fertigbearbeitung
Feinbohrwerkzeug

Leistengeführtes Feinbohrwerkzeug mit Wendeschneidplatten – mit einfacher Schneideneinstellung und zusätzlicher Vorschneidstufe für höchste Qualitätsanforderungen.

4. Wasserstopfenbohrung