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在汽車零部件的制造成本中，刀具費(fèi)用所占的比例雖然只有百分之幾,，但汽車制造商們?nèi)匀惶岢隽私档偷毒叱杀镜囊蟆?font class="jammer">0 j8 d) a" ^) |- X+ y4 P
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圖1 深孔加工用硬質(zhì)合金整體鉆頭
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就刀具本身而言,，通過提高自身的加工效率、延長使用壽命可以降低其在生產(chǎn)成本中所占的比例。為縮減過去占制造成本15%～20%的切削液成本,，干式,、半干式切削得到逐步推廣，開始替代傳統(tǒng)的濕式切削,。與此同時,，刀具制造廠商開始將適應(yīng)干式、半干式切削的刀具商品化,，以進(jìn)一步降低零部件的制造成本,。
2 s. {, s/ c# h" q 在切削刀具中，孔加工用的鉆頭尤其不易實(shí)現(xiàn)干式,、半干式切削,。進(jìn)行干式加工時,，由于不能通過使用冷卻劑達(dá)到冷卻與潤滑的效果,，致使切削部位的溫度會迅速上升，使刀刃急劇磨損,，刀具壽命急速縮短,。特別是在切削熱易蓄積的孔加工中，熔結(jié)在刀具上的被加工材料脫落后會造成刀刃的顯著損傷,，再加上缺乏冷卻液的排屑功效,，切屑堵塞很容易造成鉆頭折斷，使加工不穩(wěn)定,。令人遺憾的是,，至今為止，孔的干式加工的實(shí)用化仍未能實(shí)現(xiàn),。3 m8 G$ |) l" I: E
目前,，除了鋁合金、耐熱合金材料的加工之外,，采用最少量冷卻劑的半干式加工正在得到推廣和普及,，在深孔加工中也已開始得到采用，如至今仍很難加工的L/D=10以上的深孔已經(jīng)能夠用非步進(jìn)法進(jìn)行加工了,。
, d. z( F* f6 o% t" a 以往的深孔加工主要使用高速鋼鉆頭,、槍鉆。為了避免孔彎曲而采用小進(jìn)給方式加工,，為防止切屑堵塞而采用步進(jìn)方式加工,，致使生產(chǎn)效率一直很低。現(xiàn)在,，這個問題已經(jīng)得到了解決,，三菱公司開發(fā)出的可實(shí)現(xiàn)高效、高質(zhì)量加工的硬質(zhì)合金整體鉆頭（如圖1所示）,，目前在汽車制造業(yè)已經(jīng)得到應(yīng)用,。- d) o+ m! n, w( }1 u4 T% t8 B2 {- @
. \) \* p2 B* @2 R B2 t' J- w6 m圖2 切削性能比較
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$ E" Q8 ~- Z5 c2 ]1 V 這種硬質(zhì)合金整體鉆頭的特點(diǎn)是螺旋排屑槽形狀由窄變寬,，加工L/D＞20的深孔時不需步進(jìn)進(jìn)給，可實(shí)現(xiàn)連續(xù)進(jìn)給,，一次完成加工,。
9 D9 r4 \2 o5 F 當(dāng)加工球墨鑄鐵時，如圖2所示,，使用普通鉆頭切削,，當(dāng)L/D=5.3時就會因切屑堵塞鉆頭發(fā)生折斷現(xiàn)象而無法繼續(xù)加工下去。而采用最新的深孔加工用硬質(zhì)合金整體鉆頭,，L/D=25的深孔也可用非步進(jìn)進(jìn)給方式實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定加工,，且未見切削動力消耗的上升。
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圖3 與以往加工方法的比較（加工時間）
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" d. H7 [) V! N c7 i: k7 S8 ] 圖2所示的是最新深孔加工用硬質(zhì)合金整體鉆頭與以往的深孔加工用鉆頭切削時間的對比情況,。采用直徑為?6mm的內(nèi)冷型鉆頭,，加工Ld=150mm的深孔，分別采用各自推薦的常規(guī)切削條件進(jìn)行加工,。結(jié)果顯示,，整體硬質(zhì)合金鉆頭的加工時間大約是以往加工方式的1/5（與槍鉆相比）～1/10（與高速鋼鉆頭相比），大幅提高了生產(chǎn)效率,。4 B" K7 ?* A9 _8 u5 f5 G
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5 A0 ^* I+ n# T+ q5 ~2 L圖4 加工實(shí)例（曲軸加工）
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+ y9 Z% Z' _5 T' C5 Y: u 圖4所示的汽車零部件的曲軸上有一斜且深的潤滑用油孔,，以往采用高速鋼鉆頭或槍鉆加工。為了提高加工效率,，建立經(jīng)濟(jì),、靈活的柔性生產(chǎn)，可采用加工中心組成生產(chǎn)線,，并使用硬質(zhì)合金整體鉆頭,。在考慮到保護(hù)環(huán)境問題的同時，此零件的加工采用半干式加工替代了濕式加工,。半干式加工時工具的壽命可達(dá)72m/reg,，相對于傳統(tǒng)工具而言提高了1.8倍。即使是與濕式加工相比較,，也可以得到同等以上的壽命,。& Y( a7 F- L' g
同時，在如下條件的連桿加工中：
2 x1 B \4 ~4 x( C/ [ 被加工材料：碳素鋼S55C5 ]) y9 n+ y0 s- x( C1 R/ g
鉆頭直徑：?6mm,，內(nèi)冷型* I1 `4 @: B& s' M
切削參數(shù)：Vc=80m/min,，fr=0.2mm/r2 Z- X& v8 m& m- j6 ?6 \. z! |3 Z
孔深：126mm
: |: b* u0 w5 ? 此鉆頭的使用與以往的工具相比較，使用壽命增加了1.5倍,。
! L3 N% f* `2 X4 D預(yù)計深孔加工用鉆頭的需求將進(jìn)一步增加,，因?yàn)樯羁准庸び勉@頭的誕生是與由專機(jī)生產(chǎn)線向以加工中心構(gòu)成的FTL（柔性傳動生產(chǎn)線）轉(zhuǎn)變的發(fā)展趨勢相吻合的。
3 \( T0 Q) n; ]! f# E% z/ T 現(xiàn)在，鋁加工的半干式切削在部分用戶中已經(jīng)得到使用,。但為得到更長的使用壽命,，尚在進(jìn)一步改進(jìn)其結(jié)構(gòu)形狀的進(jìn)程中，并在考慮采用DLC（類金剛石）物理涂層等措施,。
3 ~; T" E, S+ u+ c6 c' f 為進(jìn)一步減輕汽車的重量,，鋁材的用量還將不斷增加。在不遠(yuǎn)的將來,，人們就能看到適用于鋁材加工的各種鉆頭了,。 |
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樓主: jiantianQQ520
發(fā)表于 2009-10-19 20:55:43
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