刀具技術(shù)作為提高生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量的關(guān)鍵技術(shù)之一敲骏,在面對(duì)汽車制造企業(yè)追求高效率樊淑、高穩(wěn)定性以及生產(chǎn)成本的壓力下,也呈現(xiàn)出新的發(fā)展趨勢(shì)蝇降,刀片材料的構(gòu)成發(fā)生很大變化铜缠,刀片的涂層技術(shù)得到極大發(fā)展,刀具供應(yīng)商對(duì)刀片幾何形體更加關(guān)注等饵骨,使其刀片產(chǎn)品不斷得到優(yōu)化翘悉,市場(chǎng)競爭力進(jìn)一步提升。
記者:隨著中國汽車市場(chǎng)競爭愈加激烈居触,現(xiàn)代汽車制造開始追求生產(chǎn)的高節(jié)拍妖混、高效率和高穩(wěn)定性,這些特點(diǎn)對(duì)于刀片制造技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生了怎樣的影響轮洋?
吳江:現(xiàn)代汽車制造的高效率制市、高穩(wěn)定性對(duì)切削刀片的技術(shù)進(jìn)步帶來了積極的影響抬旺。首先,刀片材料的構(gòu)成發(fā)生了很大變化息堂,超硬材料的刀片獲得了廣泛的應(yīng)用嚷狞。如隨著汽車制造業(yè)大量應(yīng)用的輕型材料——鋁合金、復(fù)合材料荣堰、塑料等床未,PCD刀片的應(yīng)用大量增加;缸體缸孔的半精鏜和精鏜振坚,缸體與缸蓋的結(jié)合面的加工中薇搁,CBN刀片和陶瓷刀片的應(yīng)用大量增加。這些超硬材料刀片應(yīng)用量的增加秤淀,不僅滿足了高效率的要求挺皆,也滿足了高穩(wěn)定性的要求。如用PCD刀片加工鋁合金缸蓋世荐,切削速度可達(dá)7 000m/min否因,壽命可達(dá)上萬件;用CBN刀片銑削缸體與缸蓋接合面介腻,切削速度可達(dá)2 000m/min榔晃,壽命可達(dá)幾千件。
在效率和壽命的雙重挑戰(zhàn)下酱滞,作為切削加工主力的硬質(zhì)合金刀片的切削性能也得到很大提升招殊,主要體現(xiàn)在刀片硬質(zhì)合金基體,刀片涂層的成分诲猴、涂層的工藝秆候、涂層的結(jié)構(gòu)等方面的極大發(fā)展。如開發(fā)具有高鈷層表層的梯度合金基體慌回,使基體不僅韌性提高而且能防止裂紋的擴(kuò)展刺洒;涂層的成分也從單一的合金元素?cái)U(kuò)展到多元合金元素的碳化物、氮化物和氧化物等亚斋;涂層的結(jié)構(gòu)從單涂層擴(kuò)展到多涂層作媚、梯度涂層、納米涂層帅刊;涂層的工藝不僅是PVD、CVD和PCVD漂问、MTCVD赖瞒,還有α-TEC、Al-TEC等蚤假。如現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)零件常用的球墨鑄鐵材料有較低的生產(chǎn)成本和良好的機(jī)械性能栏饮,但同時(shí)它又非常耐磨吧兔,采用TiC+TiCN的厚涂層在切削速度300m/min時(shí)是有效的,但隨著切削速度的增加袍嬉,TiC涂層和鐵發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并軟化境蔼,更多的壓力作用在抗月牙洼磨損的涂層上,此時(shí)用Al2O3的MTCVD涂層就有很高的抗塑性變形和刃口微崩的能力,使刀片允許的切削速度和所能達(dá)到的壽命進(jìn)一步提高伺通。
記者:追求生產(chǎn)的高節(jié)拍箍土、高效率,汽車制造企業(yè)的最終目的還是為了降低制造成本嫌隆。鑒于此逸讹,刀具供應(yīng)商在關(guān)注材料和涂層技術(shù)這類影響刀具品質(zhì)因素的同時(shí),還在哪些方面對(duì)刀片產(chǎn)品進(jìn)行了優(yōu)化荷况,以幫助客戶節(jié)省更多成本禾计?
吳江:伴隨著刀片材料的不斷發(fā)展,在高效梆甘、穩(wěn)定和成本的壓力下宇夭,刀具供應(yīng)商對(duì)刀片幾何形體給切削帶來的影響有了更深入的認(rèn)識(shí)。通過增加每片刀片的可用刃數(shù)江伴,成本會(huì)隨之降低楔撩;根據(jù)不同的被加工材料,針對(duì)性的優(yōu)化切削刃的刃區(qū)形式和幾何參數(shù)對(duì)切削效率往软、加工穩(wěn)定性及刀片壽命都帶來較大的影響亩当。如銑削灰鑄鐵、球墨鑄鐵和高密度球墨鑄鐵哟蝉,因其有不同的加工特性蜓耻,刀片的幾何形體也有所差異⌒笛玻灰鑄鐵含有網(wǎng)狀硬組織刹淌,表現(xiàn)為脆性大,加工時(shí)刀片易產(chǎn)生崩刃讥耗,刀片刃口就要進(jìn)行鈍化或倒棱處理有勾。球墨鑄鐵和高密度球墨鑄鐵有一定塑性,可產(chǎn)生鐵屑古程,但刀具切出時(shí)蔼卡,工件容易產(chǎn)生“翻邊”,導(dǎo)致刀片損壞挣磨,刀片刃口的處理就需兼顧鋒利和強(qiáng)度等雇逞。尤其在現(xiàn)代汽車制造中,判斷刀具壽命的依據(jù)是多方面的茁裙,工件的尺寸精度塘砸、表面質(zhì)量节仿、位置公差、機(jī)床的狀況及切削溫度等都會(huì)作為依據(jù)肺沃,這就使得我們必需考慮到刀片的方方面面罩泰。如鑄鐵缸體比較容易崩邊,而崩邊的量有一定的要求樱猬,大了就必需換刀片孝生,因此,刀片以什么樣的角度切出也是要考慮的衫沽。還有刀片切削的過渡刃檐鹤、修光刃及雙前角等的應(yīng)用,都有了更豐富的內(nèi)容酒吠。
記者:隨著新技術(shù)冈彭、新工藝、新材料的不斷涌現(xiàn)唇佳,刀片產(chǎn)品的每一次技術(shù)革新都將為用戶帶來效率的提升骏点。在汽車制造領(lǐng)域發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品的生產(chǎn)加工中,對(duì)刀具的精度杆叛、穩(wěn)定性等要求頗高谷芬。在此,請(qǐng)您結(jié)合貴公司的技術(shù)優(yōu)勢(shì)談?wù)勝F企業(yè)刀片產(chǎn)品在發(fā)動(dòng)機(jī)制造中的使用特點(diǎn)模聋?
吳江:ISCAR(中國)是非常幸運(yùn)的肩民,她以ISCAR為主體,集合了IMC金屬切削集團(tuán)中為汽車工業(yè)提供專業(yè)汽車刀具的廠商链方,如在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)零部件銑削和鏜削領(lǐng)域著名的INGERSOLL持痰、法國槍鉆專業(yè)供應(yīng)商OUTITEC、德國鉸刀專業(yè)供應(yīng)商HORNUNG祟蚀,孔加工復(fù)合刀具專業(yè)供應(yīng)商WERTEC和鋁合金刀具專業(yè)供應(yīng)商IT.TE.DI等工窍。各個(gè)專業(yè)領(lǐng)域?qū)<业慕M合,不僅可以為中國的汽車工業(yè)提供全方位、高水平的刀片產(chǎn)品前酿,更注重為用戶提供汽車零部件加工全面的解決方案和先進(jìn)的切削理念患雏。在發(fā)動(dòng)機(jī)制造中,INGERSOLL開發(fā)出了V-MAX刀片罢维,它是一種通用性極強(qiáng)的刀片淹仑,可用于各種銑削和鏜削中,雙向V字型的形狀肺孵,雙正前角攻人,每片8個(gè)有效切削刃,使這款刀片在市場(chǎng)中備受歡迎署氏。ISCAR的16MILL刀片ONMU 0806腋殃,為雙面八邊形16個(gè)切削刃;INGERSOLLD的雙面六邊形刀片HNCF0905ANN晓够,其主副切削刃之間的過渡刃經(jīng)過防磨損擴(kuò)展處理芬阀,可有12個(gè)左切削刃级轰,12個(gè)右切削刃,切削刃可達(dá)24個(gè),這些多刃刀片無疑大大降低了發(fā)動(dòng)機(jī)加工的成本耗跛。
在刀片材質(zhì)方面,2007年叹惕,伊斯卡通過束魔(SUMO)涂層技術(shù)辙势,全面提升了產(chǎn)品的切削性能。束魔(SUMO)技術(shù)的革新始于伊斯卡特種涂層技術(shù)盒蚁,其目的是強(qiáng)化刀片的切削刃示祭,提供更光滑的切削表面,減小摩擦力陋晒,延長刀具使用壽命咽蚣。很快束魔技術(shù)刀片在發(fā)動(dòng)機(jī)加工中得到應(yīng)用,如束魔技術(shù)5005刀片材質(zhì)適用于加工球墨鑄鐵萄窜,5010則是加工灰鑄鐵的首選铃剔。束魔技術(shù)PVD銑刀片利用創(chuàng)新的涂層后處理技術(shù),具有更高的強(qiáng)度和刀具壽命查刻。束魔變色龍鉆頭特有的高精度卡緊機(jī)構(gòu)键兜,消除了刀片所承受的塑性變形,不僅使裝卡更加便利穗泵,刀具壽命也大幅提高普气。束魔變色龍鉆頭可換頭設(shè)計(jì)和先進(jìn)的束魔技術(shù)涂層完美結(jié)合的ICP、ICM和ICS等硬質(zhì)合金刀頭已很好的應(yīng)用于連桿火欧、缸體缸蓋的加工棋电。ISCAR利用α-TEC(MTCVD Al2O3)、Al-TEC(PVD AlTiN)和DO-TEC(MTCVD Al2O3+PVD TiAlN)技術(shù)開發(fā)的新一代硬質(zhì)合金涂層刀片完全升級(jí)了原有的刀片等級(jí)苇侵,使刀片的壽命赶盔、穩(wěn)定性和切削加工的效率大幅度提高。
記者:刀具技術(shù)是提高生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量榆浓、降低制造成本的關(guān)鍵技術(shù)之一于未。針對(duì)貴公司的產(chǎn)品系列,請(qǐng)您舉例來談?wù)勝F公司刀片產(chǎn)品的技術(shù)革新所帶來的切削性能提升的具體表現(xiàn)殴衡?
吳江:ISCAR在汽車工業(yè)有很多創(chuàng)新的刀片產(chǎn)品币沫,如INGERSOLL專用于汽車工業(yè)的精銑平面的大圓弧修光刃刀片就是高效、高精蟀腌、低成本和通用性完美結(jié)合的典型范例:該刀片用于像6FEE這樣的精銑刀上番雀,獨(dú)特的立裝刀片結(jié)構(gòu)吐莲,具有很高的強(qiáng)度。銑刀刀片有兩組阶押,圓周組完成主切削任務(wù)陪瘟,端面組完成修光作用。加長的修光刃L脱刷,使該刀具在每轉(zhuǎn)進(jìn)給f=15mm時(shí)也能輕松地加工出Ra1.6以上的光潔度阐逗,顯然比通常高光潔度表面的加工用短切削刃小進(jìn)給的概念有更高的效率。該修光刀片切削刃相對(duì)工件表面為一大R的圓弧刃,令修光刃非常方便地與工件表面平行饮码,并保證切削時(shí)應(yīng)有的接觸長度韵谋,這樣刀片受力受熱均勻,壽命得到很大提高氏篇。在機(jī)床與刀具都存在制造公差的前提下振诬,INGERSOLL采用了巧妙的榮獲專利的微調(diào)機(jī)構(gòu),不僅可以輕松調(diào)整刀片修光刃與工件表面的平行度答朋,還可以根據(jù)具體情況調(diào)整修光刃接觸工件的長度和位置贷揽,以得到最佳切削狀態(tài),從而實(shí)現(xiàn)大進(jìn)給精切梦碗。
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