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加速汽车行业发展的车削新技术

更新时间:2009-03-28

汽车行业制造工程师一直在竭尽全力地提高车削工艺的生产效率。山特维克可乐满PrimeTurning™挑战车削加工原理,为车削加工带来突破性的飞跃发展,为大批量钢件外圆车削的制造商提供了大量机会。PrimeTurning不仅可解决汽车行业OEM和供应商面临的共同挑战,而且还可为其提供强大的竞争优势。

钢件车削在汽车零件加工领域应用广泛,例如生产传动轴、变速器、发动机曲轴、轮毂单元、转向节和驱动齿轮等。在竞争十分激烈的汽车行业,所有这些零件都有一个共同的要求——在保证质量的前提下,最大限度地提高生产效率。

如何才能满足这一要求?

预警管理是系统的后台配置模块。本模块基于MVC设计模式,对用户、监测站点、预警门槛值、预警类型、预警消息等信息,能够针对不同时段、不同测站、不同地区进行方便灵活的详细配置,从而修改数据管理与分析引擎的建模和分析策略模型,对预警系统进行管理。

车削是一种成熟的加工工艺,已经发展了几十年。随着日新月异的工件夹紧和切削刀具解决方案的问世,很多刚性很好的机床也应运而生,但是车削方法本身并没有改变。其结果是,与发展很快的其它制造工艺相比,车削已成了瓶颈。

一场变革正在发生

传统的车削方法总是在车削时使用刀尖圆角,这会导致热量集中、过度磨损以及形成有害的不受控制的切屑,而采用PrimeTurning 切削中产生的热量分散到更宽的切削刃上,便于热量的排除和提高刀具寿命,同时产生的切屑较直,易于形成。

  

山特维克可乐满全新PrimeTurning技术和CoroTurn Prime 刀具首次实现全向车削

部分加工厂已经试着采用小切入角从夹盘车削到零件端部,但切屑控制始终是问题。然而,采用PrimeTurning,在切入工件材料的时候会考虑切入工件时的切屑厚度,以便逐渐释放切削力。综合刀片的断屑槽型和Prime Turning加工策略,可以实现速度和进给率翻番。这主要归功于切入角越小,形成的切屑越薄越宽,导致负荷和热量远离刀尖半径,造成切削参数越大或刀具使用寿命越长。此外,随着切削远离肩部方向,没有传统车削常见的挤屑危险。

以我院2017年2月-2018年2月内收治的20例冷凝集素增高患者为实验研究对象,所有患者均存在血型鉴定和交叉配血不合问题,包括9例慢性肺心病患者、6例感染性心内膜炎患者、5例肾病综合征患者。20例患者中男性12人,女性8人,患者年龄18.5-84.3岁,平均(49.6±7.4)岁。

  

使用中的CoroTurn Prime,向远离肩部的方向切削,没有挤屑的危险

  

CoroTurn Prime A型有三个35°的刀尖,用于半精加工、精加工和仿形车削

  

CoroTurn Prime B型具有强壮的刀尖,专用于粗加工

全向车削为汽车行业加工厂提供了无限机会,以更加高效的方式加工现有的工序,从而提高了盈利能力。此时,有两种CoroTurn Prime刀片可供选择,以便最大限度地提高金属去除率。一种刀片是有三个35°刀尖,用于半精加工、精加工和仿形车削 (CoroTurn Prime A型);另一种刀片具有强壮的刀尖圆角,专门用于粗加工(CoroTurn Prime B型),进给率可达惊人的1.2mm/转,深度可达4mm。试验表明,PrimeTurning加工方法通常最适合较短的零件。但是如果能够使用顶尖夹紧工件,Prime Turning 也可加工比较纤细零件。

有效的刃口利用

传统的外圆车削使用刀尖圆角和小部分刀片侧面主切削刃形成切屑,而PrimeTurning只使用侧面主切削刃形成薄而宽的切屑。对于端面车削工序,传统方法继续使用刀尖圆角,因此进一步增加了磨损量。相反,PrimeTurning使用刀片的另一侧主切削刃,可有效利用刃口,并延长每个刀尖的使用寿命。

PrimeTurning是一种具有挑战性的全新车削方法,通常情况下,这种新方法可以使生产效率翻番。相较于传统的车削方法,PrimeTurning 可以让刀具从靠近车床夹盘的位置切入零件,并进行反方向车削加工。按这种方式“向后”车削可采用小切入角,从而可大大提高生产效率。经验丰富的操作人员已经意识到小切入角可增加进给量,但是在传统车削技术中,仅限于90°左右,目的是要加工到肩部,并且避免小切入角本身形成的长而卷曲的切屑。相反,这种新工艺可完美地切入肩部,而且进入角可达到25°~30°,具有优异的切屑控制效果,并保证工件的加工公差。

笔者把语际错误进一步分成了语言、文化两大类,语言错误又分为词汇、句法、篇章以及拼写四个方面进行统计。根据表2,在词汇、句法方面,批改网和教师批改无明显差异,而在篇章结构方面的错误,句酷批改网7.8%明显低于教师批改的11.1%;文化错误方面,教师批改的8.4%高于批改网的3.6%;在标点符号和拼写错误方面,批改网23.3%高于教师的15.6%。根据以上数据我们发现,批改网对于词汇、语法,句法,标点和拼写方面的错误能够直观地反映出来;而教师批改相对来说更注重文章的整体结构和主题思想,对于拼写和标点符号方面的错误相对比较宽容和忽略。

这对汽车制造工程师来说是极大的利好消息,因为它可以缩短加工时间、降低单件成本,保持竞争优势。PrimeTurning还有很多其他优势,特别是因为装夹次数少,可缩短停机时间。这是因为新工艺适用于全方向车削,即使用同一把刀具,可完成传统上从零件端部到夹头的车削工序。其中,PrimeTurning可与新研发的CoroTurn® Prime刀片配套使用,该刀片的每个刀尖有三个有效切削刃:一个用于纵向车削、一个用于端面车削、一个用于仿形车削。

生产效率提高59%以上

通过PrimeTurning、CoroTurn Prime刀片和崭新代码生成程序的组合,满足汽车制造厂盈利能力的需要。山特维克可乐满认为,NC代码变更对很多加工厂来说都是问题。为了简化新工艺的使用,使用专用的代码生成程序,方便从传统的刀具路径程序更改到PrimeTurning加工程序。另外,通过应用优化的加工参数,可使加工效果最佳,并通过适当调整进给率和进入半径参数,保证加工的安全性。

[10]柳鸣九:《“于格洛采地”上的“加尔文”——访阿兰·罗伯-葛利叶》,柳鸣九编选:《新小说派研究》,北京:中国社会科学出版社,1986年,第567页。

PrimeTuring适合用于CNC车削中心和多任务车-铣机床,客户前期试验表明,可达到很好的效果。例如,在用Gildemeister CTV 250 CNC车削中心加工铸钢(SAE/AISI 1045)材质的轮毂时,巴西的一家加工公司取得了显著效益。使用与竞争对手相同的切削速度(300 m/min, 984 ft/min),采用CoroTurn Prime A类刀片,进给率从0.25mm/r 增加到0.4mm/r,切削深度从1.5mm 增加到3mm。结果是生产效率增加了59%,刀具使用寿命延长了55%。该制造商一年生产120000只轮毂,整体盈利能力非常可观。

毫无疑问,汽车行业的OEM及其1级、2级和3级供应商在使用PrimeTurning后,生产效益大幅提高,投资回报更快,更不用说较好的机床利用率(因为刀具装夹时间短)、刀具寿命显著增加、停产次数减少、换刀时间更短以及减少刀具库存量。

 
《今日制造与升级》 2018年第04期
《今日制造与升级》2018年第04期文献

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