隨著汽車行業的發展,新的產品技術、工藝、設備和材料的出現,對汽車行業刀具提出了新的挑戰。發動機作為整車最重要的大總成,其減重對于整車的輕量化意義重大。實現發動機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材料代替灰鑄鐵等傳統材料;功能組件的結構形式優化和輕量化;功能相近的組件集成化或模塊化;對發動機中的關鍵零件(如曲軸和連桿)進行結構優化。
為實現發動機小型化輕量化要求,鋁缸體的表面采用缸體噴涂技術,通過開發涂層工藝,進一步減少了活塞和發動機氣缸之間的摩擦。相應的刀具公司研發了此工藝刀具,如Mapal和Guehring公司。在此工藝基礎上,MAG公司正在推廣專用加工中心進行鏜削來代替珩磨,而不再使用昂貴的珩磨機。另外,發動機連桿的結構優化也十分明顯,在確保工件強度和剛性的前提下,其桿部至圍繞大頭孔部分都進行了瘦身。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,然后用燒結或機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量25%~30%、降低生產成本,提高整機性能等方面具有傳統凸輪軸無法比擬的優勢。此外,3D打印制造技術給內燃機提供了全新的發展前景,它使得制造廠商可以利用分層材料制造零部件,并減輕裝配操作強度和優化發動機部件數量。這種技術的好處顯而易見,即便于整合和優化零部件。
另一方面,汽車制造屬于傳統制造業,汽車刀具的主要發展趨勢是向高效、精密、柔性及自動化的方向發展。第一是適合高速加工,實現高速加工則涉及到材料與涂層技術;第二是適合硬質件加工,可以簡化工藝、節約成本且具有柔性;第三是適合干式加工,Boehringer長期致力于車削加工,目前研發以車代磨,有望在不久的將來突破。以后曲軸加工就不用磨削;可實現干式加工;第四是適合復合加工,例如新能源電動機加工中大量使用復合刀具。