在汽車零部件的制造成本中,，刀具費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">8 q1 z6 F& k1 L: b, l: M0 c5 v
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4 o ^. q X, X# [% @( b 圖1 深孔加工用硬質(zhì)合金整體鉆頭
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$ n: O0 |% t d* ]# s* S" K: j 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,，以進一步降低零部件的制造成本。
. L1 F0 x9 [$ | 在切削刀具中,，孔加工用的鉆頭尤其不易實現(xiàn)干式,、半干式切削。進行干式加工時，由于不能通過使用冷卻劑達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,，孔的干式加工的實用化仍未能實現(xiàn)。
9 j3 e; z5 h8 I- ^1 L) m7 I, \3 N1 A 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)能夠用非步進法進行加工了。; f( o# z+ D; e9 M; v/ c8 B& O+ ]
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給方式加工，為防止切屑堵塞而采用步進方式加工,，致使生產(chǎn)效率一直很低�,，F(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,。3 ^5 m# H! m4 ^
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圖2 切削性能比較; a ?* C4 l& B. m- R3 l0 ]
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2 p; R. g; O: L% J* v( j6 l 這種硬質(zhì)合金整體鉆頭的特點是螺旋排屑槽形狀由窄變寬,，加工L/D＞20的深孔時不需步進進給，可實現(xiàn)連續(xù)進給,，一次完成加工,。' Z8 `+ f q" u# U$ _) k
當加工球墨鑄鐵時，如圖2所示,，使用普通鉆頭切削,，當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進給方式實現(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）9 ]& Y/ d, C5 E, Y, D5 v, q. n
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( H' }6 x f. l1 X$ ^ 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。; A, C' Z& s: F/ U
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圖4 加工實例（曲軸加工）# t1 i5 T" \/ B/ x3 V2 w. b* @ C
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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,、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,。- a4 N& A4 u) o$ _( Y" z1 l. P
同時,，在如下條件的連桿加工中：- G7 [; F- r1 V3 m% g& F. h
被加工材料：碳素鋼S55C9 x7 q7 k6 u q
鉆頭直徑：?6mm，內(nèi)冷型" b- }0 M' z; \
切削參數(shù)：Vc=80m/min,，fr=0.2mm/r
: A4 c/ H) K0 X1 e7 U0 v 孔深：126mm# ?8 B/ ^% D7 i' X" c; H8 F$ v
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。# V/ p. l8 i5 O- D* E/ ^
預(yù)計深孔加工用鉆頭的需求將進一步增加,，因為深孔加工用鉆頭的誕生是與由專機生產(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,。8 X" E% t5 ]+ ?9 R# P. t1 v+ u8 U
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,，尚在進一步改進其結(jié)構(gòu)形狀的進程中，并在考慮采用DLC（類金剛石）物理涂層等措施,。 ^3 E8 O- C0 ^
為進一步減輕汽車的重量,，鋁材的用量還將不斷增加。在不遠的將來,，人們就能看到適用于鋁材加工的各種鉆頭了,。 |
樓主: jiantianQQ520
發(fā)表于 2009-10-19 20:55:43
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