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(shí)銑刀只是一個(gè)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(jiǎn)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(chǎng)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(jī)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(chǎng)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(jì)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(duì)汽車轉(zhuǎn)向節(jié)多品種、變批量的市場(chǎng)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(gè)品種（組）轉(zhuǎn)向節(jié)，每組分左、右各1件，共8個(gè)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(gè)臂平面、孔系。

生產(chǎn)線主要特點(diǎn)

從表中可以看出生產(chǎn)線設(shè)備簡(jiǎn)單，生產(chǎn)工序極大簡(jiǎn)化，主要特點(diǎn)有：

1．生產(chǎn)線敏捷柔性化

此條生產(chǎn)線由6組，即6個(gè)生產(chǎn)單元構(gòu)成。每個(gè)單元由2臺(tái)立式加工中心組成，每組可單獨(dú)形成生產(chǎn)能力。6組可根據(jù)市場(chǎng)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(jì)。生產(chǎn)線由模塊化設(shè)備組成，可以實(shí)現(xiàn)“一次規(guī)劃，分步實(shí)施，滾動(dòng)發(fā)展”的指導(dǎo)方針。

2．工序集中，數(shù)控單機(jī)自動(dòng)化程度高

一個(gè)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(lái)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(shì)。

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(dòng)選擇、更換刀具，自動(dòng)改變主軸轉(zhuǎn)速和刀具進(jìn)給量等，根據(jù)已設(shè)定的程序?qū)ぜ煌课贿M(jìn)行銑、鉆、鏜、鉸和攻絲等加工，自動(dòng)化程度高，極大地提高了生產(chǎn)效率。

3．設(shè)備簡(jiǎn)單化、精度高

生產(chǎn)線采用同一型號(hào)立式加工中心組成，使用、維修方便，互換、互補(bǔ)性強(qiáng)，定位精度、重復(fù)定位精度高，對(duì)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(dá)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(diǎn)進(jìn)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(dòng)力，全部由大連佳成公司提供，主要特點(diǎn)有：

（1）統(tǒng)籌兼顧，夾具設(shè)計(jì)制造采用模塊化，轉(zhuǎn)換加工零件時(shí)可實(shí)現(xiàn)快速更換夾具。統(tǒng)籌綜合考慮，針對(duì)多種轉(zhuǎn)向節(jié)的特點(diǎn)，給工件的定位點(diǎn)、夾壓點(diǎn)和輔助支撐點(diǎn)進(jìn)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(diǎn)、定位點(diǎn)和輔助支撐點(diǎn)在位置上有了一定的調(diào)整量，短時(shí)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(tái)上液壓夾緊工件，回轉(zhuǎn)臺(tái)可任意裝夾任何一種轉(zhuǎn)向節(jié)進(jìn)行工件識(shí)別和左、右件防錯(cuò)，并自動(dòng)調(diào)出加工程序，自動(dòng)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(jī)械工程中常見的幾何特征之一, 運(yùn)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(shí)參與的切削刃較長(zhǎng)，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(zhǎng)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(shí)的進(jìn)給量與主軸轉(zhuǎn)速有必要保持嚴(yán)厲的傳動(dòng)比， 即F = Ph(mm/ r)，因而，加工時(shí)禁止運(yùn)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(jìn)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(jìn)給。若進(jìn)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(jìn)給。

　　若進(jìn)給方向反向, 則為右旋螺紋加工, 如圖1d 所示。

3 螺紋車削進(jìn)刀辦法

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

圖2　進(jìn)刀辦法

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

　　1) 徑向進(jìn)刀(圖2a) 是基礎(chǔ)的進(jìn)給辦法, 編程簡(jiǎn)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(fù)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(jìn)刀(圖2b) 屬較為基礎(chǔ)的進(jìn)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(jìn)刀(圖2c) 由于進(jìn)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(jìn)刀的缺乏。

　　4) 左右側(cè)替換進(jìn)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(yùn)用。

　　另外, 在加工梯形螺紋時(shí)還經(jīng)常采用一種分層切削式進(jìn)刀辦法。

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

圖3　進(jìn)刀深度操控

　a) 恒切削面積　b) 恒切削深度

　1) 恒切削面積進(jìn)刀, 每次進(jìn)刀的切削面積相等, 即Ai=常數(shù)。該辦法是數(shù)控車螺紋時(shí)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(jìn)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(bǔ)計(jì)劃。

4螺紋加工常見問題及解決辦法

國(guó)外企業(yè)更側(cè)重于對(duì)品牌的保護(hù)，尤其是那些有著百年歷史的聞名外企，他們?cè)诔闪⒁潦迹⒉豢燎箐N售贏利的多少，而是把企業(yè)發(fā)展要點(diǎn)，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(jìn)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(guó)內(nèi)企業(yè)則正好相反，他們著重以低價(jià)招引客戶，注重眼前利益，大打價(jià)格戰(zhàn)，導(dǎo)致了刀具商場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，而過低的價(jià)格，使得產(chǎn)品質(zhì)量無(wú)法保證，終究客戶對(duì)國(guó)產(chǎn)圓刀片失去了決心。下面是中國(guó)品牌分切圓刀片的首要細(xì)分商場(chǎng)：

（1）、汽車職業(yè)汽車職業(yè)的加工特點(diǎn)一是大批量、流水線出產(chǎn)，二是加工條件相對(duì)比較固定。為了優(yōu)化出產(chǎn)，進(jìn)步質(zhì)量和功率恒力機(jī)械，汽車職業(yè)對(duì)刀具的加工功率和運(yùn)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(jī)、造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，所以通常選用強(qiáng)制性的統(tǒng)一換刀的方法。這對(duì)刀具質(zhì)量的穩(wěn)定性也提出了獨(dú)衣無(wú)二的高要求。

（2）、航空航天職業(yè)航空航天業(yè)的加工特點(diǎn)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(qiáng)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(jī)、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)及柴油機(jī)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(jià)值昂貴，在加工時(shí)，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(yùn)用數(shù)控機(jī)床較多的企業(yè)俗話說“好馬配好鞍”，為了進(jìn)步加工功率和產(chǎn)品質(zhì)量，充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的運(yùn)用功率，往往選用硬質(zhì)合金圓刀片更易達(dá)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(jìn)國(guó)外的機(jī)床和設(shè)備，選用其進(jìn)口國(guó)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。