如何克服鋼件車削為您帶來的挑戰(zhàn)

提高產(chǎn)量與降低成本是制造商的兩個主要目標(biāo)里捌，在加工最常見之灼、最復(fù)雜的ISO P鋼工件材料時將為制造商帶來挑戰(zhàn)∨砝恚現(xiàn)在艾抠，制造商還面臨包括顛覆性的工業(yè)4.0技術(shù)、綠色制造和經(jīng)濟(jì)壓力在內(nèi)的進(jìn)一步挑戰(zhàn)凝顿。

縱觀這些不確定因素惑妒，車削工序是最常見的金屬切削工藝之一，適用于從汽車和航空航天到機(jī)械工程的各種不同行業(yè)菌菇。本文不僅會對鋼件車削進(jìn)行全面的介紹泛驰，還將提供有關(guān)在實(shí)際生產(chǎn)過程中如何實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)率、靈活性與可持續(xù)發(fā)展這三方面目標(biāo)的諧調(diào)一致浪顽，同時保持更高產(chǎn)量和更低成本的指南寺帽。我們也想知道：這是否意味著車削領(lǐng)域的徹底革新？

什么是車削东悔？

簡單地說凸协，車削是使用單刃刀具加工出圓柱形和圓形的工序颤枪。

“車削”的定義是指在工件旋轉(zhuǎn)的同時，刀具保持靜止淑际。

車削工序是最常見的金屬切削工藝汇鞭。這項(xiàng)工藝經(jīng)過高度優(yōu)化，需要充分考慮車削應(yīng)用中的各種因素庸追。

車削可以更具體地細(xì)分為多種基本應(yīng)用 - 縱向車削、車端面和仿形切削台囱。每種應(yīng)用需要使用特定類型的刀具淡溯、切削參數(shù)和編程方法，從而以最高效的方式執(zhí)行車削工序簿训。

挑戰(zhàn)

COVID-19的影響和后果將在疫情過后的很長時間繼續(xù)改變行業(yè)結(jié)構(gòu)咱娶。

麥肯錫咨詢公司將后疫情時代描述為“下一個常態(tài)”，即制造商將面臨客戶市場出現(xiàn)不可預(yù)測的持久變化强品，如果他們要選擇一條在經(jīng)濟(jì)和社會方面都可行的發(fā)展道路膘侮，就必須保持靈活性。

在新常態(tài)時代的榛，批量生產(chǎn)制造商可能面臨兩種情況：

低要求 - 要求刀具具有穩(wěn)定可靠的性能琼了，同時保證加工安全性，減少生產(chǎn)中斷并實(shí)現(xiàn)無人式生產(chǎn)仔同。

高要求 - 需要能夠提高金屬去除率键切、縮短生產(chǎn)周期以及在生產(chǎn)批次之間實(shí)現(xiàn)快換的工具解決方案。

無人式生產(chǎn)將被證明是至關(guān)重要的圃靖。普華永道會計師事務(wù)所 (PwC)在其發(fā)布的《數(shù)字化工廠2020》(Digital Factories 2020) 報告中建議“企業(yè)必須利用預(yù)測分析和機(jī)器學(xué)習(xí)制定更加明智的決策”龙喂。這份報告中接受調(diào)查的制造商中則有98%表示期望通過預(yù)見性維護(hù)來提高效率。

無論在哪種情況下榛蜻，鋼件制造盈利的關(guān)鍵都在于同時實(shí)現(xiàn)更高的金屬去除率和更出色的機(jī)床利用率秧梨，同時不犧牲加工安全性。

初始考慮因素

為了應(yīng)對前一章中討論的挑戰(zhàn)盅力，機(jī)加工車間應(yīng)考慮哪幾方面的主要因素妻行？

最簡單地說，優(yōu)化的鋼件車削取決于工件材料與刀片槽型和材質(zhì)之間的相互作用按任。

我們來看看制造商在選擇車削刀具及其應(yīng)用方式時應(yīng)考慮的一些首要因素蹲自。

最后，我們必須知道：

生產(chǎn)范圍的批量大小是單件還是批量生產(chǎn)乏唤？

零件

制造商的首要考慮因素應(yīng)包括待加工的工件或零件颗介。您應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：

尺寸和公差 - 檢查零件長度、孔苇经、臺肩赘理、拐角及其直徑等宦言。公差有多小商模？它們是否為刀具誤差和調(diào)整誤差留有余地奠旺？

表面質(zhì)量要求 - 是否有總體表面質(zhì)量要求或是涉及直徑、端面或孔的非常具體的要求施流？

應(yīng)用類型 - 查看縱向車削响疚、車端面或仿形切削工序。

何種間隙范圍可能會干擾所用的刀具或夾具瞪醋？

外圓忿晕、內(nèi)圓 - 很簡單，要對工件進(jìn)行外圓加工還是內(nèi)圓加工银受？限制因素可能有哪些践盼？

應(yīng)用范圍 - 我們將執(zhí)行何種類型的車削應(yīng)用？要執(zhí)行的是大切深粗加工宾巍、小切深精加工還是介于二者之間的半精加工因摸？

夾緊或夾具 - 在這里，查看零件尺寸標(biāo)注的基準(zhǔn)點(diǎn)以及如何確定其位置叭蜂。此外侦滩，您還應(yīng)考慮所需刀具的長徑比。

編程路徑 - 去除材料的最高效方式是什么唬研？這將取決于所用的機(jī)床着届。

根據(jù)山特維克可樂滿的調(diào)查結(jié)果，更高的加工產(chǎn)量可將單個零件總成本降低15%昵鳍。為了保持產(chǎn)量抢必，繼續(xù)縮短非切削時間以及提高機(jī)床利用率很可能是您能夠?qū)崿F(xiàn)最大成本節(jié)約的領(lǐng)域。

機(jī)床

根據(jù)所加工零件的類型难宋，有多個機(jī)床選項(xiàng)可以考慮耗鲸。有效的鋼件車削依賴于實(shí)現(xiàn)機(jī)床的最佳利用 - 但這到底意味著什么？過去20年的宏觀趨勢表明乙闰，制造商的主要關(guān)注點(diǎn)是減少生產(chǎn)步驟的數(shù)量并縮短總制造時間懒潘。

這意味著可避免加工過程不安全、切屑控制不良或刀具斷裂的意外停機(jī)互墓。

為了使機(jī)床保持運(yùn)行必尼，首先，您必須選擇一種能夠加工多種鋼材料的持久耐用篡撵、功能強(qiáng)大的刀片材質(zhì)判莉。其次，您應(yīng)該采用適當(dāng)?shù)那邢鞑呗杂匝娱L刀具壽命券盅。

下面是其他兩項(xiàng)考慮因素帮哈。

冷卻液的使用

正確使用冷卻液對最大限度地提高產(chǎn)量、延長刀具壽命和成功排屑起重要作用锰镀。

大多數(shù)現(xiàn)代車削刀具都采用貫穿刀具的內(nèi)冷設(shè)計娘侍，其中許多刀具實(shí)際上同時提供高精度上方冷卻液和下方冷卻液。您可以在第8章中找到更多詳細(xì)信息泳炉。

快換解決方案

使用快換解決方案能夠縮短測量憾筏、裝夾和換刀所花費(fèi)的時間，從而大幅提高機(jī)床利用率花鹅。借助快換工具解決方案縮短批次更換時間氧腰，可使一道車削工序節(jié)省多達(dá)10分鐘。

其他益處包括因更換磨損刀具而導(dǎo)致的機(jī)床停機(jī)時間縮短昵裁，因省略“首件試切”或“測量性切削”而使生產(chǎn)啟動用時縮短。

刀片

選擇車削刀片時暖经，有許多參數(shù)需要考慮祈痢。在這里，我們選出了3種主要參數(shù)：

刀片槽型缕沟、刀片材質(zhì)以及刀片形狀或刀尖角姚菱。其他重要參數(shù)包括刀片尺寸、刀尖半徑以及主偏角或切入角葛暇。所有這些參數(shù)都有利于良好的切屑控制和加工性能皂汞。

01

槽型

車削槽型可分為針對精加工、半精加工和粗加工工序經(jīng)過優(yōu)化的3種基本類型尼软。應(yīng)為所選的工序選擇相應(yīng)的槽型熄晕。

02

材質(zhì)

無論是ISO P、M便透、K尔网、N、S還是H航厚，都應(yīng)首選適合零件材料的刀片材質(zhì)顷歌。在下一章中，我們將介紹ISO P幔睬。還應(yīng)根據(jù)加工方法的類型 (精加工眯漩、半精加工或粗加工) 選擇合適的材質(zhì)。

03

形狀

應(yīng)針對刀具所需的主偏角可達(dá)性選擇刀片形狀麻顶。盡可能大的刀尖角已被證明能夠確保刀片的強(qiáng)度和可靠性赦抖。但是，這應(yīng)與需要執(zhí)行的切削相互平衡辅肾。

加工合金鋼 (特別是復(fù)雜的ISO P材料) 時摹芙，在刀具的各種性能特性之間找到高生產(chǎn)率的平衡如同走鋼絲灼狰。

為了實(shí)現(xiàn)這種平衡，需要了解金屬切削的本質(zhì)以及工件材料與切削工具之間的相互作用浮禾。

請點(diǎn)擊下載完整的技術(shù)文檔交胚，了解在鋼件車削領(lǐng)域，制造商如何才能發(fā)揮更大作用盈电，而不只是選擇適合的刀片材質(zhì)蝴簇。

考量整體統(tǒng)籌性的刀具作業(yè)理念同樣重要，考量范圍包括：

• 謹(jǐn)慎選擇刀具

• 正確使用冷卻液

• 正確的車削技術(shù)和加工策略

• 穩(wěn)定裝夾

這些因素相結(jié)合能夠幫助您提高生產(chǎn)率并最終降低單個零件成本探快。這樣鹤曼，您才能夠在鋼件車削領(lǐng)域獲得優(yōu)勢。

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