刀具发展提高铸件的切削效率

ttt1789 · 发表于 2007-10-11 18:25:51

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所用切削技术的水平，决定了在铸造厂切削汽车铸件是否可能是一个瓶颈。刀具和加工方法所提供的效率、可靠性和质量水平，应该同与之相关的汽车工业相对应。
  增值铸件
  现在，越来越多地要求铸造厂为他们的产品提供更高的价值。特别是在汽车工业，由于客户的要求越来越高，因此铸造厂必须承担更多的供应链责任.

铸件的粗加工――去除大量金属――一般是与铝和铸铁以及双金属制造的发动机缸体、气缸盖和底板有关。铸件被加工到要求的尺寸和形状，测试包括渗漏和砂眼，检验它们是否可以进入下面的工序。去除金属的程度也与加工与测试的范围有关。
  要求苛刻的切削
  为具有竞争力，去除金属要求一个现代刀具平台和一个提供应用支持与工艺开发的供应商。这种切削在如下几个方面要求苛刻：铸件的大小、材料状况和表面等方面是变化的；切削周期时间必须具有竞争力；对于很多零件，必须保持质量一致性：机床容易受到过大应力和应变的作用，必须仔细选择和应用刀具和刀柄，常常是为达到必需的性能和可靠性而设计刀具和刀柄。
  刀具产品系列
  在供应先进刀具和提供与去除金属工艺的支持方面，山特维克可乐满是领先的合作伙伴。山特维克可乐满与为汽车工业加工的铸造厂合作越来越多，它提供的刀具与方法形成了一个刀具产品系列，这个产品系列是基于标准概念和专门用于有关切削的专用解决方案的。
  刀具解决方案――对铸件的切削是至关重要的
  ?基本平台：用于铝和铸铁的铣刀的CoroMill系列
  ?基于标准而设计的新的专用铣削概念已经被推出和测试，在切削周期时间和成本水平方面，使制造商可以制造出具有竞争优势的增值铸件。

双金属切削的发展
  现在，生产铸铝缸体的发动机工厂最关心的事情之一是燃烧面的精加工铣削。由于使用了两种不相似的材料和需考虑经济性以及加工时间不能太长，所以这是一个存在问题的领域。
  需加工的材料一般是铸铝(气缸体)和灰口铸铁(缸套)。这两种材料在硬度、成分、机械性质和最重要的可加工性等方面都是截然相反的。因此，使用的切削参数必须折中，而刀具和刀片的选择是头等重要的。成功的双金属切削工艺不容易连续一致地执行，在可以启动铣削刀具的应用前，需要考虑许多因素。
  瓶颈工序
  这种类型的工序对客户来说常常是瓶颈。因此，山特维克可乐满已经开发出专为双金属切削工序而优化的刀片牌号和槽形。为了避免在切削过程中的不一致，研究刀具本身也是很重要的，在这里，我们将介绍我们已经过市场验证和可以充分信赖的Aotomill和CoroMill面铣刀概念。我们可以满足对精度、表面轮廓质量和工艺安全的要求。采用它们就可以降低零件成本，并且可以少为刀具的预算而劳神费心。

加工时间减半
  Lombardini India Pvt有限公司是专门制造用于汽车、发电站等各种柴油机的跨国公司。这家公司投资购买了世界级的机床，准备加工各种铝的发动机零件。
  加工车间对曲轴箱这一具体零件感到烦恼，加工它是一个瓶颈工序。在它上面，需要中心钻削，切削速度和进给都低，基本上必须使用啄铣。加工车间经理U S Pinge说，山特维克可乐满的铝钻可以作为解决问题的利器。使用这种钻头后，不但解决了问题，并且效果还远远超出他的期望。采用了CoroDrill Delta-CAI解决方案后，就不再需要中心钻削工序和啄铣过程。依靠山特维克可乐满的大力支持，Lombardini在此钻削工序上，提高了进给率，加工时间缩短了一半。
  事实：
  ?客户要求：钻削直径9mm和5mm的孔。
  ?瓶颈工序：17种直径9mm深度30到76mm的孔。总钻削长度：1250mm/零件。需要中心钻削，切削速度和进给都低，必须基本用啄铣来完成切削。
  ?解决方案：CoroDrill Delta-C AI（R850）
  - 切削速度：约170m/分
  - 进给：0.33mm/转
  ?结果：一把刀具一次走刀。直径9mm的孔（深度76mm）免除了中心钻削和啄钻。新的解决方案减少了此钻削工序50%的加工时间。

能满足更高切削要求性能更高的切削刃
  “我们需要对我们的问题有一个快速而有效的应对方法，我们找到了应对方法。结果超出了我们的期望。通过我们与山特维克可乐满一起的不断努力，我们用我们的使用成果和资源，找到了解决问题的途径。”
  汽车公司正连续不断地改进他们所制造的车辆性能，以及改进零件的生产。改进可能意味对材料或供货商的挑战――就如最近对全球领先的卡车制造商Scania公司制造发动机曲轴的情况。
  Scania公司最近完成了新的9升发动机的发动机系列，现在，发动机覆盖了输出功率范围为230马力到580马力。改进发动机的性能和可靠性意味着零件性能的发展，曲轴也不例外。
  但是，改变工件的材料，即使规格相似，也常常会导致生产中的做法需要改变。切削参数改变了，现有的刀具可能不再是最适合的刀具了。
  “我们更换了我们的曲轴供货商。曲轴导致工件的加工性很差。铣削中所用刀片的刀具寿命从每切削刃300个零件降低到100个零件，”Veikko Simonen公司的工程师解释说。“这种改变产生了加工问题，从而提高了零件成本，降低了加工安全性，质量一致性也变得不稳定了。”
  新的刀具发展
  Scania在他们瑞典的Sode-ratlje工厂生产了4万5千多个曲轴，对这些锻件的主要加工是内铣。此工序的结果将会影响到后续精加工磨削的效率。
  “我们从‘解读’新曲轴使用的可转位刀片的磨损开始，”两位参加Scania不断改进的山特维克可乐满专家Ingemar Hessman和Bj rn Olsson解释说。“更改了的工件材料影响切削工艺，因此也影响切削刃磨损的发展。新的钢锻件硬度最高为HB300，这对现有的刀片来说，太硬了。需要开发新的刀具。我们有几种修改刀片的方法，例如刀片的基体、涂层、微槽形和宏槽形，当然还有制造工艺本身。
  在这种情况下，分析主要是针对刀片上生成的热裂纹，所研究的刀片现在还不能承受加工新曲轴材料所产生的热量，其热量要比以前的高。这就是为什么切削刃的寿命突然缩短了66%的主要原因。”
  对成本图的有利影响
  “我知道，我们需要深入研究这个问题”，和Scania经常一起工作的山特维克可乐满销售工程师Robert Puekker说，“新的材料不是一定就会永久性地导致刀具寿命缩短，特别是在这种切削参数和其它参数相同的情况下。我们必须确定工序中刀片上的负荷机理是怎样改变的，以及我们应怎样改进刀具的方向。”
  “结果是开发了新的用于铣削的可转位刀片，这种刀片的寿命延长到每切削刃400个零件，这当然对切削的成本、安全性和质量有很大的影响”，Veikko总结说。
  采用Safe-Lok技术、用于硬零件切削的新CB7015
  淬硬表面的磨削改变车削可以获得显著的节约。山特维克可乐满通过推出新的CBN刀片系列，向前进了一大步。这种刀片是专为淬硬的传动零件而研发的。在连续地改进继续精加工的努力中，新CBN牌号CB7015切削增强了可预测性能，提高了速度能力。新的设计Safe-Lok使得刀片可以使用大的整体CBN刀片角，拓宽了应用性，缩短了加工时间。
  浅孔钻削的飞跃！
  山特维克可乐满推出了第一个使用阶进技术的可转位刀片钻CoroDrillTm880，它拥有完善的切削力平衡。这种钻头显著地改善了孔加工的生产经济性。

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