現(xiàn)在看來邻吞,除了所使用機(jī)床的機(jī)械和控制技術(shù)特性外,加工過程中如何排除切屑這一問題主要取決于加工手段——即所用刀具的品質(zhì)如何。最新的技術(shù)發(fā)展為刀具生產(chǎn)賦予了創(chuàng)新的潛力困碰。鉆孔刀具的多功能性,意味著可以將實心鉆和擴(kuò)孔鉆加工以及組合刀具成品加工中的不同工序進(jìn)行組合尽瑰。屬于此類工藝的還有銑削加工西龟、擴(kuò)鏜加工或穿孔加工,以及復(fù)雜輪廓和螺紋的加工制造奠拢。
創(chuàng)新式組合镣学、最新加工工藝和柔性機(jī)電系統(tǒng),能夠減少工藝加工的基本時間和輔助時間瘟则,也能夠在加工中心上實現(xiàn)特種機(jī)床和車削機(jī)床的加工功能黎炉。正如實踐所表明的那樣,屬于這方面的內(nèi)容還有:對工藝過程的整體考察醋拧,以及如何將與材料和構(gòu)件相關(guān)的專門加工知識納入其中慷嗜。
這意味著應(yīng)用最現(xiàn)代化的刀具,或者將不同的工序集成到一件或盡可能少的刀具上丹壕,就可以減少工藝加工的基本時間和輔助時間庆械。新型的切削工藝,如行星式車削或采用更換式的KomTronic-U機(jī)電軸系統(tǒng)都有助于通過加工中心實現(xiàn)特種機(jī)床和車削機(jī)床的各種加工功能菌赖。
主剎車缸實例中的加工變通方案
與各種構(gòu)件要求以及用戶特別要求的機(jī)械特性相一致缭乘,Komet集團(tuán)提供了對工藝和刀具進(jìn)行組合的各種可能性。其中的一個實例就是主剎車缸的加工琉用。一般而言堕绩,這種鑄鋁部件要求盡可能地采用不同的刀具和加工手段。
在端面上對復(fù)雜的內(nèi)外幾何形狀的粗加工和精加工可以通過鐘形精車削刀具進(jìn)行組合邑时。進(jìn)行主鉆孔加工時奴紧,雙刃式可換刀片鉆頭KUB Duon以及KUB Centron硬質(zhì)合金鉆頭都是經(jīng)常使用的標(biāo)準(zhǔn)刀具特姐。作為可選方案,能在一道工序中完成內(nèi)孔加工和預(yù)鉆孔加工的組合式刀具街赊。
采用加工中心進(jìn)行車削
為了通過柔性加工中心實現(xiàn)復(fù)雜構(gòu)件的加工搜计,內(nèi)孔中的輪廓如孔中的槽加工通常都是通過行星式車削來完成的。新技術(shù)同時也開拓了其它途徑娘介,即可以借此通過加工中心實現(xiàn)車削加工杉藐。
行星式穿孔車削是一種新型工藝。Komet集團(tuán)早在三年之前就著手研制此項新工藝用载,現(xiàn)在已經(jīng)證明這是明智之舉攒置。行星式穿孔車削的原理正好與在車床上進(jìn)行穿孔車削的原理相反。在車削時披蚕,靜止不動的不是刀具尖坦,而是工件。刀具在靜止不動的工件上讹渴,圍繞著它走出一條由控制器所產(chǎn)生的行星式內(nèi)插補(bǔ)環(huán)行軌道装屈。
因此,在環(huán)行軌道上的每一點(diǎn)擒欢,刀刃都垂直于缸的切線路学。所以,在圍繞工件循環(huán)期間盒件,刀具自身只有一次圍繞著自軸的旋轉(zhuǎn)蹬碧。在進(jìn)行行星式車削時,不會產(chǎn)生通常在圓周銑加工中出現(xiàn)的不光滑表面炒刁。但若單從機(jī)床方面來看恩沽,這要求相應(yīng)的機(jī)械和控制技術(shù)作為前提條件。
在某一孔中進(jìn)行擴(kuò)鏜加工或穿孔加工的另一種可能性是采用KomTronic-U機(jī)電軸系統(tǒng)翔始。該系統(tǒng)由一個復(fù)雜的罗心、帶滑板的車端面頭架和一個帶有伺服電動機(jī)和螺紋軸的自傳動器組成。其運(yùn)動線路從機(jī)床方面來說是可以自由編程的城瞎,并且可以借助于集成式測量系統(tǒng)實現(xiàn)電子監(jiān)控协屡。此外,可以自動更換的U軸系統(tǒng)還可以在某一加工中心上用于其他的加工工序全谤。
NC控制完成復(fù)雜的幾何形狀
機(jī)電軸系統(tǒng)的柔性也說明灰鑄鐵軸承半殼體加工的情形。通過NC程序的控制爷贫,即便是復(fù)雜的加工认然,也無需更換刀具或在三個步驟中進(jìn)行暫停。先從第一個棱角開始預(yù)車削加工惯篇,然后加工成由兩個球冠所組成的幾何形狀反俱。這要求在其中心點(diǎn)契合刀具軸忱厨。最后,就要進(jìn)行類似于棱角的加工炸一,來加工半殼體的另外一端鲤瞪。在半開放的殼體倒棱上,180°中斷式走刀的方式對軸系統(tǒng)的穩(wěn)定性提出很高的要求(圖3)校槐。粗加工是采用陶瓷刀片進(jìn)行的揉拯,其切削速度為700m/min,在切削深度為2mm時進(jìn)刀0.16mm另焕。隨后液斩,采用多層硬質(zhì)合金刀片進(jìn)行精加工。在此惦鄙,切削290m其進(jìn)刀為0.12mm谤赛,最大切削深度為1.5mm。所要求的Ra值小于1mm喧久,兩個軸承接合面的位置誤差與參照點(diǎn)相比小于0.02mm追城。這兩方面的要求都得到了滿足。此外燥撞,采用叉形刀具使得U軸可以實現(xiàn)快速調(diào)節(jié)座柱,從而為用戶節(jié)省大量的時間和成本,并適應(yīng)于軸承半殼體的巨大變更要求叨吮。在有其他要求的情況下辆布,這極大地縮短了產(chǎn)品投放市場的時間。此外茶鉴,只采用一種刀具就可以柔性加工各不相同的軸承半殼體锋玲,這一點(diǎn)也節(jié)省了大量昂貴的成型銑刀。
運(yùn)用專門的材料和刀具技術(shù)
具有高技術(shù)含量的另一種形式的創(chuàng)新式多功能刀具涵叮,就是用于GJV發(fā)動機(jī)組中加工水封孔的特種刀具惭蹂。GJV材料的特殊性能使得切削加工困難重重。對于這樣的要求割粮,Komet集團(tuán)已經(jīng)開發(fā)出了一種新型的刀具盾碗,其預(yù)加工和成品加工都在一個工序內(nèi)完成。在四把穩(wěn)固于端面的轉(zhuǎn)位式刀片刀具中舀瓢,有兩把可以借助于微調(diào)功能實現(xiàn)微米級的調(diào)節(jié)廷雅。轉(zhuǎn)位式刀片上的導(dǎo)向棱角,可縮小刀具由于大切削力和鑄鐵材料位置誤差而產(chǎn)生的偏差瓣车。采用其他的轉(zhuǎn)位式刀片唆逻,可以加工出一個包括棱角在內(nèi)的所屬平面(圖4和圖5)。如今菠贡,這樣的刀具已被運(yùn)用在批量生產(chǎn)之中唇墅,其切削參數(shù)為Vc=120m/min和Vf=340mm/min栅告。這樣的進(jìn)刀特性明顯優(yōu)于GG加工中所使用的刀具。此外特奇,只需兩個工序就可達(dá)到質(zhì)量要求域抚。從經(jīng)濟(jì)的角度來看,按50m標(biāo)準(zhǔn)切削行程計算剧么,雖然技術(shù)成本昂貴的刀具需要耗費(fèi)將近五倍的購買成本涵蔓,但是可明顯降低加工水封孔所需的整體成本。
對載重汽車制造商來說卿俺,成本節(jié)省主要在起始階段鬓预。此時采用這些刀具來加工GJV和GG混合的發(fā)動機(jī)組可節(jié)省約65%。隨著GJV比例增加颜说,成本的節(jié)約更加明顯购岗。在上述計算中,還沒有考慮使用期限已經(jīng)提高了3倍门粪。刀片折斷的事件此后再也沒有發(fā)生過喊积,進(jìn)一步說明了工藝過程的安全性有所提高。
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