伊斯卡:轉(zhuǎn)向節(jié)加工技術(shù)的新突破
在2008年到2010年期間爆發(fā)的全球金融危機將整個汽車行業(yè)拖入了一個前所未有的低谷。經(jīng)過此次危機后,隨著行業(yè)逐漸回暖合呐,在旺盛需求的推動下汽車廠商們正想方設(shè)法縮短交貨期。現(xiàn)在笙以,數(shù)以百萬計的零配件必須要在很短的時間內(nèi)加工完成淌实,所以如何提高生產(chǎn)效率已成為應(yīng)對該行業(yè)挑戰(zhàn)的關(guān)鍵所在。
伊斯卡為此專門推出了一系列解決方案猖腕,可有效避免停機時間拆祈,縮短零件加工周期,削減單件加工成本(CPP)倘感,由此提高生產(chǎn)效率放坏。這些高效加工方案的突出優(yōu)勢還包括:革命性3P(高性能、高生產(chǎn)率老玛、高收益率)理念淤年、束魔涂層技術(shù)(SUMO TEC)硬質(zhì)合金牌號及涂層、工程方面以及創(chuàng)新性研發(fā)蜡豹。伊斯卡決定將汽車配件劃分為多個門類(應(yīng)用)并針對性地制定系統(tǒng)性的優(yōu)化加工解決方案祷骂。轉(zhuǎn)向節(jié)便屬于其中的一種應(yīng)用。
轉(zhuǎn)向節(jié)是最復(fù)雜最精密的汽車零配件之一嗅呻。要實現(xiàn)快速低成本生產(chǎn)藤习,采用高效的精密切削刀具不可或缺。以往轉(zhuǎn)向節(jié)都是由鑄鐵或鋼材制成的导劝,但目前市場趨向于改用鋁合金第粟。一方面,這是出于減輕汽車重量齐皂,提高燃油經(jīng)濟性的優(yōu)化需要协颅。另一方面,采用鋁合金的加工成本要遠遠低于采用鑄鐵的加工成本(分別為15-25美分和約1美元)仅汰。不過簇娩,并非所有情況下,鋁合金轉(zhuǎn)向節(jié)都可以替換鑄鐵或鋼質(zhì)轉(zhuǎn)向節(jié) 蝉站,但不論何種時候(鋁合金或鑄鐵)货裳,都可以通過以下方法來降低加工成本:
1.采用組合刀具,避免換刀是最省錢的辦法之一【巴迹
而且较雕,由于許多轉(zhuǎn)向節(jié)加工用的數(shù)控機床刀庫容量往往有限,采用組合刀具有時不僅僅是建議挚币,也是必要的措施亮蒋。
2.采用FMR(快速金屬切削)刀具,以便縮短加工時間并節(jié)省額外成本妆毕∩骶粒
2.1 更高的進給量:
伊斯卡束魔變色龍鉆(SUMOCHAM)的進給量比常規(guī)硬質(zhì)合金鉆提高多達2倍。傳統(tǒng)硬質(zhì)合金鉆受碳化鎢(WC)的力學性質(zhì)限制笛粘,無法承受相對較高的扭矩并容易損壞凄吏,只能采用很小的轉(zhuǎn)進給量。這意味著制造商們無法充分“擠壓”機床的性能闰蛔,只能低效率工作。相比之下图柏,束魔變色龍鉆主體由高強度刀具鋼制成序六,可以承受很高扭矩載荷。此外蚤吹,和這種可換刀頭設(shè)計理念相比拒吧,硬質(zhì)合金鉆還有一個弱點,對總體跳動較敏感泡募,T.I.R.(總體指標偏差)容易造成硬質(zhì)合金意外折斷描蹦。相比鋼制鉆桿,硬質(zhì)合金鉆頭鉆桿承受彎曲變形的能力極其有限票虎。只要總體跳動值比平均值稍微高出一點仆阶,它就很容易折斷。
伊斯卡束魔變色龍(SUMOCHAM)可換頭式鉆削系統(tǒng)擁有以下諸多優(yōu)點摔色,由此成為全球轉(zhuǎn)向節(jié)制造商的首選驯祖。
·AlTiN涂層硬質(zhì)合金刀頭結(jié)合鋼制鉆桿,可提升端面鉆削加工的每轉(zhuǎn)進給量多達2倍数辱。
·刀頭更換彪御,無需對刀時間。
·刀頭多次更換也不會影響刀槽壽命初藐。
·易于集成至柔性組合刀具筋顽,適合定制刀具設(shè)計。
2.2 更高的切削速度:
例如乍恐,對于鋁合金轉(zhuǎn)向節(jié):經(jīng)PCD(聚晶金剛石)或DLC(類金剛石)涂層刀具的加工速度遠超未經(jīng)涂層的硬質(zhì)合金评疗。雖然這些刀具價格更貴,但由于切削快、壽命長壤巷,投資回收快且單件加工成本低很多邑彪。轉(zhuǎn)向節(jié)一般都是大批量生產(chǎn)的,故PCD和DLC涂層刀具性價比極高胧华,應(yīng)用廣泛寄症。最要注意的問題是采用合適的冷卻液并確保其以適當?shù)慕嵌葒娤蚯邢鲄^(qū)域,從而提供有效的潤滑并避免產(chǎn)生積屑瘤矩动。
2.3 采用全新刀具設(shè)計理念有巧,大幅增加刀齒密度,從而成倍提高加工效率: 轉(zhuǎn)向節(jié)的主軸承孔采用鏜桿悲没、帶導(dǎo)向塊的單刃鉸刀或可調(diào)式雙刃鏜刀進行精加工篮迎。
這些方法十分可靠,因此長期被人們應(yīng)用示姿。缺點是進給量超低(采用單刃或雙刃刀具時進給速度只能保持0.15-0.3 毫米/轉(zhuǎn))甜橱,延緩了整個加工過程。
為了加快加工速度源快,轉(zhuǎn)向節(jié)制造商們試圖用多齒釬焊鉸刀替代這些傳統(tǒng)刀具乞微,這解決了加工周期過長的問題,但又產(chǎn)生了一個新的問題炫瘤。大直徑鉸刀價格昂貴蝉徒,如果每次磨損就要更換,用戶很不劃算枷配。此外认寓,由于主軸承孔公差要求極高,這些鉸刀無法進行重磨物少。
后來奉量,這一老辦法有了新的改進。它是一種微調(diào)式鉸刀環(huán)东著,帶有釬焊硬質(zhì)合金切削刃网燃。這種刀具切削速度很快(例如用10齒鉸刀環(huán)加工一個?90.0H6孔,其進給量可以達到1毫米/轉(zhuǎn))继溯,并且可以使用一顆錐頭螺釘進一步調(diào)整直徑來補償磨損雄炕。這種直徑調(diào)整機制可以達到很高的公差,在大多數(shù)情況下有利于延長刀具的壽命需忿。鉸刀環(huán)很快成為了加工主軸承孔的常用刀具诅炉,但由于以下致命缺點,這一設(shè)計理念沒能成為一種最徹底的解決方案屋厘。
·如果某個刀刃產(chǎn)生了缺口(由于工件材料質(zhì)量差等原因涕烧,這種情況時有發(fā)生),會暴露未涂層的基體而形成積屑瘤(BUE),導(dǎo)致精加工表面受損议纯。
·無法均勻調(diào)整刀齒父款,因此無法精確控制徑向偏差。因此瞻凤,一些刀齒會參與比其它刀齒更深的切削憨攒,加速了其過度磨損。
·刀齒磨損后阀参,鉸刀環(huán)需要送去重新安裝刀齒肝集。重新安裝費用不菲,通常占到了新鉸刀環(huán)價格的65-70%蛛壳。用戶還必須控制鉸刀環(huán)庫存芙糙,以便安排重新修磨和重涂層等。所有這些都要占用額外的資源骨矗,所以許多用戶都不喜歡這個辦法鹊逛。
那么轉(zhuǎn)向節(jié)主軸承孔精加工的終極刀具在哪里呢?多年前烛储,伊斯卡的研發(fā)專家們想出了一種新辦法象讶,并立刻贏得了汽車業(yè)的熱烈追捧。
這種全新刀具是一種可換刀片式微調(diào)多齒鉸刀颂鞭。每一個刀片都可以在幾秒鐘內(nèi)單獨進行精密的調(diào)整以獲得所需直徑。憑借這些功能栋锣,這種鉸刀既滿足高孔徑公差要求刑袒,又消除了鉸刀的徑向偏差問題,延長了刀具的壽命谍竿。此外程悼,高強度的立裝刀片,提高了加工經(jīng)濟性:
·具有4個切削刃
·切削刃不需重新刃磨和重新涂層
·多數(shù)情況下路影,轉(zhuǎn)向節(jié)加工機床具有兩個主軸诬像,為此伊斯卡還提供第二套方案作為備用(一把為右手刀,備用的為左手刀)闸婴,左手鉸刀可以使用右手鉸刀未使用的額外的4個切削刃坏挠,刀片性價比更高。
·可視情況輕松地更換刀片牌號(在釬焊鉸刀上這是不允許的)邪乍。
3.采用不用從機床取出即可更換刀片或刀片更換速度超快的刀具降狠,從而避免或縮短停機時間并節(jié)省額外費用。
伊斯卡創(chuàng)新方案融合上述刀具和方法庇楞,為廣大汽車廠商開辟成功新天地榜配。
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