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切削刀具的最新发展对船舶加工业影响巨大

2010-09-09来源:压铸网
核心摘要:  船舶工业需要加工数目众多、类型各异的孔     对于船舶工业的应用场合来说,加工出不同尺寸、不同
  船舶工业需要加工数目众多、类型各异的孔

    对于船舶工业的应用场合来说,加工出不同尺寸、不同深度和不同质量要求的孔是零件加工的重要一环,尤其是加工发动机和变速器。为了获得满意的加工效果,这些应用场合更加关注于加工方法和切削刀具的选用,因为没有哪一个切削领域会采用已经过时的方法。

    联系到孔的质量,零件的加工成本和交货时间总是非常重要,这意味着必须使用正确的加工方法和刀具,以实现很高的生产效率以及出色的精度和表面质量。穿透率和可靠性是成功孔加工的重要因素。现代的可转位刀片钻是目前大部分应用场合高效需求的最佳选择,山特维克可乐满的CoroDrill880钻头可轻松获得公差在+0.25mm以内的孔。但是,要用旋转钻头得到紧密公差孔,需安装偏心夹套刀柄或径向可调刀柄,以确保周边切削刃圆角的精确定位。在使用固定刀具的CNC车床上,通常的机内刀具测量就足够了。

    要加工公差很大的孔,选择中等直径的CoroDrill880可转位刀片钻头,使用推荐的切削参数、推荐的槽形和材质,就可以在数秒内在钢件上加工出符合标准的浅孔。这确保了高效大批量的孔加工,但无法保证IT10公差标准。为获得满意的公差值,就需要对周边切削刃进行精确定位,在这一点上,CoroDrill880钻头可对刀片进行预设置。拥有Wiper(修光刃)技术的刀片还可获得杰出的表面质量。

    另外,在机床上使用旋转刀具进行孔加工的另一种解决方案是铣削孔。与钻削相比,铣削孔较费时,但加工灵活性较高,同时,也可以使用更少的刀具、一次装夹完成,可在永久装配好的加工中心上使用。该方法只适用于每孔加工时间限制不严格,且零件为一次性的或零件数量很少的情况。

    精密中等尺寸的孔还可使用现代可转位刀片钻头进行高效加工,但是需要额外的精加工工序。在钻削工序完成后,再执行一次镗削走刀,CoroDrill880钻头可实现±0.05mm的孔公差。使用可转位刀片钻头时这是一种有利的方法,因为它主要不受钻体和刀片的设计和制造公差的影响。但是有一点,要达到IT7级孔公差,在钻削工序完成后需额外执行所需的镗削或铰削工序。

    830高进给铰刀能在很短加工时间内精加工一个孔,完全达到IT7级公差标准。例如,使用铰刀在钢件上加工出两倍直径深度的中等尺寸孔,按照所推荐的切削参数,只需要1~2s时间。镗削刀具CoroBore825是另一种可选的解决方案,尽管可能需要更长的加工时间,但可提供更广的应用领域,灵活性也更高。

    选用现代的高精密整体硬质合金立铣刀是另一种有效的小批量精密孔加工解决方案。采用多切削刃的CoroMillPlura精加工立铣刀,使用小的径向切深进行圆弧插补铣,可实现所需的高精度,但需要良好的加工工况和稳固的刀具夹持来保证。CoroGrip液压机械强力夹头通过很高的夹紧力,可确保最小的跳动量以及出色的加工可靠性。使用立铣刀进行精加工工序通常比镗削解决方案更快,这是因为立铣刀带多个切削刃。[nextpage]

    对于深孔加工,尤其是超过百倍直径的深孔,在先进的刀具和定制的加工方法方面都有了非常重要的发展,最有代表性的就是推出了用于单管钻系统(STS)和双管钻系统(喷吸钻)的可转位刀片钻头。

    标准CoroDrill800可转位刀片钻头(见图1)为深孔钻削带来的益处包括:更高的生产效率、更低的成本、一致的质量、轻松刀具装夹和加工的安全性。目前的应用范围涵盖:孔直径为30~65mm、孔公差为IT10、表面粗糙度值为Ra=2mm或更低。使用STS系统,钻深可达钻头直径的150倍。现在,CoroDrill800可同时适用两个系统——用于喷吸钻的800.24和单管钻的800.20.船舶工业中许多零件例如发动机、变速器的螺旋桨轴等,都可以使用CoroDrill解决方案。

    以船舶工业为例,大型船用柴油发动机公司引进新型深孔钻削机床和新一代深孔钻削刀具,将性能和生产灵活性都提升到一个新的水平。

    一家制造船用柴油发动机的公司与机床制造商以及切削刀具供应商--山特维克可乐满公司进行了紧密合作,为包含发动机缸体上的油孔钻削等加工在内的新的应用建立相关加工工艺。该应用必须保证在生产一开始就高效。例如,在发动机缸体上沿纵向钻出长度刚刚超过1m、直径为26~38mm的油孔。

    以钻削机床为基础,使用单管钻系统(STS)可在每个发动机缸体上钻削出5个26mm和2个38mm直径的孔。这种非常高效的方法要求必须具备带切削液供应和密封油压头的机床,以便可应对大批量生产以及各种材料的加工。STS是基于通过油压头的外部切削液供应,再通过管道的内部切屑传送的一种加工系统,所供应的切削液会通过钻管和已钻孔之间的空间。

    对于直径为38mm的孔,应用的是新型标准的CoroDrill800.20钻头;而对于26mm的孔,将使用定制的可转位刀片钻头,因为目前标准的CoroDrill钻头所适用的直径范围为30~65mm。

    随着高质量孔和复杂孔零件需求的增长,深孔加工面临着许多挑战。传统方式孔的获得,通常需要在额外的机床上通过下列加工方式来实现:扩孔、镗削、铰削、珩磨、抛光以及其他工序例如螺纹切削和切槽。

    从今天的需求可以看到,人们需要采用新技术的不同加工方法,来满足零件的各种技术规格,以及保持很多行业对产量的高增长率的预期。机床和夹具的不断开发,也促生了深孔加工中的新思路和新方法。加工中心和钻削中心机床正在执行越来越多的深孔加工,同时,也越来越倾向于以最少的装夹进行孔的精加工。

    零件制造商与深孔加工解决方案提供商之间的知识共享比以往更加迫切,并已成为双方迈向成功至关重要的因素。

    深孔加工的成功演变是建立在工艺和刀具的不断发展、切削刃槽形和材质、以及充分的切削液供给和合理的切屑控制基础上的,通过最高的穿透率和加工安全性来获得最满意的加工结果。当零件需要深孔具有更多特征时,例如出色的孔表面质量、复杂内腔、变化孔径、复杂轮廓、开槽、螺纹和变化的中心线方向等,相应的行业经验、研发资源、工程技术能力以及客户的参与度都将使结果大大不同。

(责任编辑:陈晶梅 )
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