銑刀在汽車行業(yè)竟然可以這么用…

銑刀在汽車行業(yè)竟然可以這么用……

現(xiàn)代汽車工業(yè)中，平面銑削應(yīng)用極為普遍。為適應(yīng)汽車工業(yè)的需要，工具制造廠商也推出了銑削鑄鐵及其它材料的銑刀和刀片系列。這些刀具、刀片使得加工效率和零件表面質(zhì)量都得到大幅度的提高。

其實銑刀只是一個籠統(tǒng)的叫法，它的分類有很多，比如面銑刀、立銑刀等等。下面幾篇文章簡單介紹一下銑刀如何在汽車制造中發(fā)揮作用的。

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淺談汽車轉(zhuǎn)向節(jié)敏捷柔性生產(chǎn)線

汽車轉(zhuǎn)向節(jié)敏捷柔性生產(chǎn)線是一條全新理念下的生產(chǎn)線，生產(chǎn)線的柔性化可更好地適應(yīng)不同產(chǎn)品品種和批量的需求。企業(yè)根據(jù)其自身的生產(chǎn)情況建立合適的敏捷柔性生產(chǎn)線，可提高生產(chǎn)效率，更快地適應(yīng)市場需求。

轉(zhuǎn)向節(jié)作為汽車前橋缺之不可的關(guān)鍵零件，除了機械性能要求高、外形異型外，尺寸精度和位置精度亦有一定要求。由于汽車市場需求多樣化的不確定性，要求生產(chǎn)系統(tǒng)具備在品種上能迅速而經(jīng)濟地由一種產(chǎn)品轉(zhuǎn)為另一產(chǎn)品的能力，又要在產(chǎn)量上有一定的柔性。根據(jù)對汽車轉(zhuǎn)向節(jié)多品種、變批量的市場需求，我公司建立了一條多品種汽車轉(zhuǎn)向節(jié)敏捷、柔性生產(chǎn)線。

被加工產(chǎn)品和工序

1．該生產(chǎn)線加工4個品種（組）轉(zhuǎn)向節(jié)，每組分左、右各1件，共8個零件，單組生產(chǎn)節(jié)拍T=7.2min/件。

2．轉(zhuǎn)向節(jié)材料為QT450-10，屬異型零件，如圖1所示，加工部位主要為主軸承孔及多個臂平面、孔系。

生產(chǎn)線主要特點

從表中可以看出生產(chǎn)線設(shè)備簡單，生產(chǎn)工序極大簡化，主要特點有：

1．生產(chǎn)線敏捷柔性化

此條生產(chǎn)線由6組，即6個生產(chǎn)單元構(gòu)成。每個單元由2臺立式加工中心組成，每組可單獨形成生產(chǎn)能力。6組可根據(jù)市場需求變換生產(chǎn)不同品種或全一品種的轉(zhuǎn)向節(jié)，柔性化好，更換產(chǎn)品迅速而經(jīng)濟。生產(chǎn)線由模塊化設(shè)備組成，可以實現(xiàn)“一次規(guī)劃，分步實施，滾動發(fā)展”的指導(dǎo)方針。

2．工序集中，數(shù)控單機自動化程度高

一個加工工序較為復(fù)雜的轉(zhuǎn)向節(jié)從毛坯到成品僅通過兩道工序來完成，見表。工序集中可以使柔性加工設(shè)備顯現(xiàn)出其優(yōu)勢。

由于每道工序中工件經(jīng)兩次安裝后便可完成全部加工內(nèi)容，數(shù)控系統(tǒng)能夠自動選擇、更換刀具，自動改變主軸轉(zhuǎn)速和刀具進給量等，根據(jù)已設(shè)定的程序?qū)ぜ煌课贿M行銑、鉆、鏜、鉸和攻絲等加工，自動化程度高，極大地提高了生產(chǎn)效率。

3．設(shè)備簡單化、精度高

生產(chǎn)線采用同一型號立式加工中心組成，使用、維修方便，互換、互補性強，定位精度、重復(fù)定位精度高，對轉(zhuǎn)向節(jié)孔及端面粗糙度1.6mm、H7精度及位置精度等要求均能夠達到，保證了轉(zhuǎn)向節(jié)加工質(zhì)量及穩(wěn)定性。

4．工藝優(yōu)化和嘗試

工藝方案的制定要根據(jù)選用設(shè)備、刀具及夾具各自的特點進行調(diào)研并加以優(yōu)化，在立式加工中心上用組合加工代替?zhèn)鹘y(tǒng)的車削加工，以復(fù)合工序代替單一工序，為工序集中減少工件安裝次數(shù)，用側(cè)銑代替端銑等，這些工序都取得了很好的效果。

5．夾具

生產(chǎn)線夾具采用液壓動力，全部由大連佳成公司提供，主要特點有：

（1）統(tǒng)籌兼顧，夾具設(shè)計制造采用模塊化，轉(zhuǎn)換加工零件時可實現(xiàn)快速更換夾具。統(tǒng)籌綜合考慮，針對多種轉(zhuǎn)向節(jié)的特點，給工件的定位點、夾壓點和輔助支撐點進行基準(zhǔn)統(tǒng)一，模塊化的夾具元件加上適用于各種轉(zhuǎn)向節(jié)的調(diào)整塊，讓夾壓點、定位點和輔助支撐點在位置上有了一定的調(diào)整量，短時間就能完成夾具的快速更換。

（2）OP20工序由數(shù)控回轉(zhuǎn)四軸模塊化夾具和可調(diào)角度固定夾具組成了五軸加工，數(shù)控回轉(zhuǎn)臺上液壓夾緊工件，回轉(zhuǎn)臺可任意裝夾任何一種轉(zhuǎn)向節(jié)進行工件識別和左、右件防錯，并自動調(diào)出加工程序，自動化程度高。

（3）夾具全部采用內(nèi)油路，外觀整齊、美觀。

螺紋是機械工程中常見的幾何特征之一, 運用廣泛。螺紋的加工工藝較多, 如根據(jù)塑性變形的滾絲與搓絲, 根據(jù)切削加工的車削、銑削、攻螺紋與套螺紋、螺紋磨削、螺紋研磨等。其中, 螺紋車削是單件或小批量生產(chǎn)常用的加工辦法之一。作為數(shù)控車床, 螺紋車削加工是其根本功能之一。

1螺紋車削加工特色

　　螺紋數(shù)控加工不同于輪廓加工，其特色表現(xiàn)為：螺紋加工屬于成形加工，同時參與的切削刃較長，易呈現(xiàn)啃刀與扎刀現(xiàn)象，一般均需多刀切削完成；為確保導(dǎo)程(或螺距) 準(zhǔn)確，有必要要有適宜的切入與切出長度； 螺紋加工的牙型及牙型角根本由刀具形狀確保，因而，刀具的形狀與正確裝置直接影響螺紋牙型的質(zhì)量；螺紋加工時的進給量與主軸轉(zhuǎn)速有必要保持嚴(yán)厲的傳動比， 即F = Ph(mm/ r)，因而，加工時禁止運用恒線速度操控；螺紋切削加工的切削速度一般不高，以不呈現(xiàn)積屑瘤或刀具塑性損壞為原則。

2螺紋車削加工辦法

　　螺紋存在右旋與左旋之分, 其加工辦法與主軸轉(zhuǎn)向、刀具方位與進給方向有關(guān)。以外螺紋為例, 其加工辦法如圖1所示。內(nèi)螺紋的加工辦法由讀者自行分析。

圖1  外螺紋加工辦法

a)、d) 右旋螺紋　b)、c) 左旋螺紋

　　圖1a 所示為常見的右旋螺紋加工辦法, 主軸正轉(zhuǎn)、前置正裝或后置反裝刀具、從右至左進給。若進給方向反向, 則為左旋螺紋加工, 如圖1b 所示。

　　圖1c 所示為左旋螺紋加工, 主軸反轉(zhuǎn)、前置反裝或后置正裝刀具、從右至左進給。

　　若進給方向反向, 則為右旋螺紋加工, 如圖1d 所示。

3 螺紋車削進刀辦法

　　(1) 進刀辦法　螺紋加工有必要多刀切削, 其進刀辦法有以下幾種, 如圖2所示。

圖2　進刀辦法

a) 徑向進刀　b) 側(cè)向進刀　c) 改善式側(cè)向進刀　d) 左右側(cè)替換進刀

　　1) 徑向進刀(圖2a) 是基礎(chǔ)的進給辦法, 編程簡單, 左、右切削刃后刀面磨損均勻, 牙型與刀頭的吻合度高; 但切屑操控困難, 或許發(fā)生振蕩, 刀尖處負荷大且溫度高。適合于小螺距(導(dǎo)程) 螺紋的加工以及螺紋的精加工。

　　2) 側(cè)向進刀(圖2b) 屬較為基礎(chǔ)的進刀辦法, 有專用的復(fù)合固定循環(huán)指令編程,可降低切削力, 切屑排出操控便利; 但由于純單側(cè)刃切削, 左、右切削刃磨損不均勻, 右側(cè)后刀面磨損大。適合于稍大螺距(導(dǎo)程) 螺紋的粗加工。

　　3) 改善式側(cè)向進刀(圖2c) 由于進刀方向的稍微改變, 使得右側(cè)切削刃也參與必定程度的切削, 必定程度上按捺了右側(cè)后刀面的磨損, 減小了切削熱, 改善了側(cè)向進刀的缺乏。

　　4) 左右側(cè)替換進刀(圖2d) 的特色是左、右切削刃磨損均勻, 能延常刀具壽數(shù),切削排出操控便利; 缺乏之處是編程稍顯復(fù)雜。適用于大牙型、大螺距螺紋的加工, 乃至可用于梯形螺紋的加工, 在編程才能答應(yīng)的情況下推薦運用。

　　另外, 在加工梯形螺紋時還經(jīng)常采用一種分層切削式進刀辦法。

　　(2) 進刀深度(又稱切削深度) 　螺紋加工多次切削的進刀深度選取辦法有兩種———恒切削面積與恒切削深度進刀, 如圖3 所示。

圖3　進刀深度操控

　a) 恒切削面積　b) 恒切削深度

　1) 恒切削面積進刀, 每次進刀的切削面積相等, 即Ai=常數(shù)。該辦法是數(shù)控車螺紋時常用的辦法, 且一般加工功率蕞高; 每次走刀的切削力均勻, 有利于提高刀具壽數(shù)。

　　2) 恒切削深度進刀, 其每一刀的切削深度相等, 即api = 常數(shù)。該辦法切屑厚度不變, 可優(yōu)化切屑形狀。缺乏之處是走刀次數(shù)較多, 僅作為一種彌補計劃。

4螺紋加工常見問題及解決辦法

國外企業(yè)更側(cè)重于對品牌的保護，尤其是那些有著百年歷史的聞名外企，他們在成立伊始，并不苛求銷售贏利的多少，而是把企業(yè)發(fā)展要點，放在了品牌建設(shè)上。他們向客戶宣傳產(chǎn)品的質(zhì)量，產(chǎn)品怎么進步出產(chǎn)功率，以及能為客戶降低多少出產(chǎn)成本，這種注重品牌的宣傳策略一開始就為企業(yè)的發(fā)展奠定了良好的根底。

國內(nèi)企業(yè)則正好相反，他們著重以低價招引客戶，注重眼前利益，大打價格戰(zhàn)，導(dǎo)致了刀具商場競爭，而過低的價格，使得產(chǎn)品質(zhì)量無法保證，終究客戶對國產(chǎn)圓刀片失去了決心。下面是中國品牌分切圓刀片的首要細分商場：

（1）、汽車職業(yè)汽車職業(yè)的加工特點一是大批量、流水線出產(chǎn)，二是加工條件相對比較固定。為了優(yōu)化出產(chǎn)，進步質(zhì)量和功率恒力機械，汽車職業(yè)對刀具的加工功率和運用壽命提出了十分苛刻的要求。一起，由于選用流水線作業(yè)，為了避免因換刀片導(dǎo)致整條出產(chǎn)線的停機、造成巨大的經(jīng)濟損失，所以通常選用強制性的統(tǒng)一換刀的方法。這對刀具質(zhì)量的穩(wěn)定性也提出了獨衣無二的高要求。

（2）、航空航天職業(yè)航空航天業(yè)的加工特點一是加工精度要求高，二是材料難加工。該職業(yè)所加工的零部件材料大多為耐性和強度都十分高的高溫合金和鎳鈦合金（如INCONEL718等），使得硬質(zhì)合金圓刀片大有用武之地。

（3）、大型渦輪機、汽輪機、發(fā)電機及柴油機出產(chǎn)企業(yè)這些企業(yè)所要加工的零件大多體積龐大、價值昂貴，在加工時，保證被加工零件的精度和少出廢品是至關(guān)重要的，所以在這些職業(yè)里也經(jīng)常選用鎢鋼圓刀片。

（4）、運用數(shù)控機床較多的企業(yè)俗話說“好馬配好鞍”，為了進步加工功率和產(chǎn)品質(zhì)量，充分發(fā)揮數(shù)控機床的運用功率，往往選用硬質(zhì)合金圓刀片更易達到預(yù)期的作用。

（5）、外資企業(yè)在這些企業(yè)中，往往更注重出產(chǎn)功率和質(zhì)量的保證。由于外資企業(yè)的設(shè)備許多是引進國外的機床和設(shè)備，選用其進口國的圓刀片也是瓜熟蒂落的事。除此之外，還有許多其它職業(yè)，如模具職業(yè)、軍公企業(yè)等使用硬質(zhì)合金圓刀片也都十分普遍。