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瓦爾特的螺紋擠壓絲錐在（zài）巴特迪本的Profiroll改善加工（gōng）穩定性（xìng）

2014-11-3 來源：數（shù）控（kòng）機床市場網作者：Walter

擠壓成型專家攜手同行

從冷成型車（chē）削到螺（luó）紋擠壓絲錐再到無屑技術，這是行業趨勢（shì），不（bú）足為奇。Profiroll Technologies GmbH位於巴特迪本的Saxony鎮，是世界（jiè）領先的機床和刀具製造（zào）廠，也在不斷探索，尋求加工旋轉對稱工件的最佳方案。在生（shēng）產機器零（líng）件螺紋（wén）時，生產部日益迫切需要使用螺紋擠壓絲錐（zhuī）。效果：刀具故障少，大（dà）大縮短（duǎn）了（le）加工時間。

在這種環境下，深孔（kǒng）和材料質量不穩定性往往使刀具使用壽命難以適應加工切削絲錐的要求。產生的切屑容易被堵（dǔ）塞，切削力波動（dòng）很大，因此絲錐存在十分嚴重的斷裂風（fēng）險。最（zuì）壞的情況是，隻能（néng）采用火花電蝕法清除工件內的（de）斷（duàn）絲錐，這種方法費時、費用昂貴，也不保證能100％成功，因為（wéi）材（cái）料後麵往往留有堅硬顆（kē）粒（lì）。因此，在進行螺紋切削時，加工穩定性成了工作中的（de）重中之重。為了避免（miǎn）加工穩定性出現任何風險，機床（chuáng）操作人員（yuán）除了考慮切削參數以防萬一外，別無選擇。由（yóu）於首（shǒu）先考（kǎo）慮安全，所以人（rén）們在（zài）生產效率和浪費之間（jiān）“走鋼絲”，這勢必有節省大量成本的潛力。

於是，巴特迪本的Profiroll Technologies GmbH公司（sī）因運而生。對於其加工（gōng）旋轉對稱（chēng）工件所用的型材滾（gǔn）軋機，公（gōng）司製造出了一係列產品，包括最長達（dá）3米的ST37線性導軌底板，ST37是一種人們熟悉（xī）的鋼材（cái），具有不（bú）同的加（jiā）工（gōng）能力。地板厚16～20 mm，要求90個M5或M6通孔螺紋。正因如此，巴特迪本生產部一直以穩健的步伐（fá）使用機床切削絲錐。“幾年前，我們曾經考慮過將螺紋擠壓絲錐（zhuī）用於此應用，但我們沒有合適的（de）機床。”Profiroll生產部經理Peter Zintl說。

因為加工節拍（pāi）短，老式機床通（tōng）常不能在幾秒內（nèi）使主軸從零提速（sù）到標稱轉速，而這是使用高（gāo）性能刀具（例如螺紋擠壓絲錐）保證成本效益的前提條件。主軸提速浪費了寶貴（guì）的時間（jiān）。能否以（yǐ）某（mǒu）種方式讓主軸以低於全速的速（sù）度運（yùn）行呢？這種想法可行但問題不（bú）少。“如果切削（xuē）速度太低，在成形時材料不能順利（lì）‘流過’，而且（qiě）刀具也（yě）磨損得更快。”瓦爾特德國（guó）公司技術支持與銷售部Thomas Neugebauer說。

“不管過程，隻看結果”

當2013年初從（cóng）SHW購買一台全新動力強勁的機床時，情況突然發生了變化，當時這台機床（chuáng）還以Uni-Speed 7通用加工中心（xīn）的形（xíng）式在市場上銷售。可是，現在使用高性能螺紋切削刀（dāo）具時（shí），無需其他任何（hé）東西。為了客戶Profiroll能同時兼顧最大加工穩定性（xìng）和最佳（jiā）生產（chǎn）效率，作為刀具的長期（qī）合作夥（huǒ）伴，瓦（wǎ）爾特推薦采用徑向內冷的Walter Prototyp （瓦爾特（tè）-普瑞（ruì）特）Protodyn® S Eco Plus螺紋擠壓絲錐（zhuī）。通過對耐磨損TiN塗層的進一步提煉及後續的蒸汽（qì）處理，這（zhè）些刀具的切削速度較原來使用的機（jī）床切削絲錐高兩倍（bèi）。換言之，加工時間縮（suō）短70％。

螺紋（wén）一次成型

對（duì）於采用經過熱處理的C45 或42CrMo5材質的（de）軸承座而言，加工M8螺紋的成本能夠節省更多。加工這些零件時，可采用matec 40-HV加工中心。大多數螺紋（大約50％）屬於深度達（dá）5D的盲孔螺紋（wén），采用Walter Prototyp （瓦爾特-普瑞特）Protodyn® S Eco Plus標準螺紋擠壓絲錐也能達到這樣的深度。“以前，在我們使用切削絲錐絲（sī）攻時，使用啄鑽加工在每次反（fǎn）轉退刀的同時（shí），要（yào）退出刀具數次並清除孔低（dī）的切（qiē）屑。以這種方式加工時，刀具壽命短，因為絲攻在退刀時，與孔壁發生磨（mó）擦，從而磨損較快。”Profiroll工藝規劃部主任Arno Deutrich說道。相（xiàng）反，采用螺紋擠壓絲錐（zhuī），螺紋一（yī）次性成型，不會發生啄鑽——這是（shì）巨大（dà）的生產效率紅利。“總的來說，每件零件的（de）加（jiā）工時間縮短20分（fèn）鍾。”工藝規劃部主（zhǔ）任繼續說（shuō）道。

由於工件采取預鑄孔（kǒng）的工藝，生產（chǎn）效率提（tí）高的比例還不大，瓦爾特的刀具專家給出了優化的工藝和刀具。Walter Titex（瓦爾特-蒂泰克斯）的X•treme整體硬（yìng）質合金高（gāo）性能鑽頭。用戶還可獲得兩重利益（yì）：刀具（jù）的進刀速率更快，鑽孔過程中刀具（jù）無（wú）需退刀清除鐵屑，清除鐵屑是（shì）以前（qián）鑽預鑄孔（kǒng）的標準（zhǔn）程序，可是現在毫無必（bì）要，簡直不可想象。深孔一次成（chéng）型是X•treme鑽頭（tóu）的眾（zhòng）多長處之一（yī），其中采用內冷及優（yōu）化（huà）的塗層和槽形，也是一種市場刀具標杆。

“使用全新（xīn）螺紋切削技術，是我們生產部門的一個裏程碑。”Arno Deutrich總結道。不（bú）管鑽孔數量有多大，也不管深度有多深，Profiroll都會選擇螺紋擠壓絲錐（zhuī）。

“單一供貨渠道（dào）的機床——刀具——工（gōng）藝”

客戶通常提供（gòng）一份零件圖，Profiroll製定出精（jīng）加工（gōng）的（de）解決方案——幾乎一台專用機床可集成多種工藝，用於加工螺紋、齒（chǐ）輪等輪廓，甚至還可加工光滑表麵。因此，成型技術能替代費（fèi）用更加（jiā）昂貴的加工工藝過程。例如，采用（yòng）高精度車（chē）削凹槽往往可替代磨削，而且價格低廉。20世紀90年（nián）代以來，還生（shēng）產了輾環機產品。例如，生產常用零件滾珠軸承圈。通（tōng）常來說（shuō），每一種冷成型都有很多好處，零件抗拉強（qiáng）度高，材（cái）料（liào）不做嚴格要求，因此終端產品重量最輕。這對汽車業特別重要，因為Profiroll產品占有汽車市場大約70％的終端用戶（hù）市場份額。

螺紋（wén）擠壓絲錐——一種理想的替代品

Walter AG 圖賓根螺紋切削（xuē）高級經理Timo Mager對螺紋（wén）擠壓絲錐滿懷信心。

Walter AG 圖賓根（gēn）螺紋切削高級經理Timo Mager對螺紋擠壓絲錐滿懷信心

螺紋擠壓絲錐有哪些長處？

因為不會產生切屑，螺紋擠壓絲錐的加工穩定性高，因此，其刀具（jù）使用壽命很長（zhǎng）。因為沒有（yǒu）切屑，還可（kě）加工深螺（luó）紋（wén）。因為刀具沒有排（pái）屑（xiè）槽（cáo），所以（yǐ）很堅實可靠。切削速度比切削絲錐所用的刀具高得多，因此用戶能節省大量時間。

螺紋擠壓絲（sī）錐成型對機床、材料或芯（xīn）孔有何要求？

螺紋擠壓絲錐通常適合任何（hé）機床。但是，老式機床往往不（bú）能達到最高的切削速（sù）度，因此不能（néng）充分發揮刀具性能。先進的機床不會出現（xiàn）這種情況。

可擠壓（yā）成型的材料包括（kuò）鋼材（＜1300 N/mm2）、不鏽鋼（＜1100 N/mm2 ）和有色金屬。對於含Si的合金，可小（xiǎo）於12％。一般來說，螺紋擠壓（yā）成型的底孔必須鑽得比螺紋切削底孔大。因為成型期間工件材料會堆積形成螺紋小徑，所以（yǐ）精確性要求更加嚴格（gé）。通常來說，孔公（gōng）差為±0．02 mm。對於（yú）不易變（biàn）形的材料，可加大孔徑，以便使刀具使用壽（shòu）命最長。

因為螺（luó）紋（wén）擠壓成（chéng）型期間多種因素的相互作用（yòng），很難對切削數據和孔徑做出通用規定。因此，我們在Walter GPS刀具軟件中儲存了詳細的推薦（jiàn）方案。軟件考慮了各種加工條（tiáo）件下的差別，並為用戶提（tí）供了技術支持。

有很多采用外冷和內冷的的刀（dāo）具，內冷有何優勢？對（duì）於不會形成切屑（xiè）的擠壓成（chéng）型加工，不再要求衝洗（xǐ）切屑。

擠壓成型對於的潤滑效果要求極高。對於盲孔，內冷冷卻液能改善潤滑效果，因為冷卻液從中間流入（rù）孔內，在螺紋牙側處在壓（yā）力狀態下擠出。此外，還可清除鑽削後盲孔內留下的切屑（xiè）。但是，我們還有冷（lěng）卻液徑向流出的刀具產品（pǐn），無論是盲孔還是通孔螺紋，這些產品變型都可保證完（wán）美（měi）潤滑。

Profiroll Technologies GmbH成立於上個世紀40年代。如今公司全（quán）球經營，全（quán）球生產，每年大約有100台機床的銷量（liàng），不再（zài）專門加工螺紋，也加（jiā）工旋轉對稱工件。共有員工（gōng）約300人，還有35人接受過專門培訓。除了機床外，Profirol還供應成型刀具，並提供多種服（fú）務。更多信息，請登錄：www.profiroll.de

第一組圖片：“底板”工件圖片（piàn）

圖注（zhù）：線（xiàn）性導軌底板有90個M5或M6螺孔。

第二（èr）組圖（tú）片（piàn）：“軸承座”圖片

圖注：軸承座（zuò）采用（yòng）熱處理後的鋼材材質，要求加工約50個M8螺孔，螺紋擠（jǐ）壓絲錐的（de）加工深度約為5D。

第三組圖片：人員

圖（tú）注：Profiroll機床（chuáng）操作員Andre Knöfel（中）和瓦爾特德國公司技（jì）術（shù）支持和銷售部（bù）Thomas Neugebauer（右）右（yòu）側圖拍（pāi）攝於（yú）從SHW購買的大型（xíng）Uni-Speed 7前Profiroll采（cǎi）用這台機床加工的產品包括線性導軌的長底。

第四組（zǔ）圖片：機床

圖注：動力強勁的先進機床設備使快速加工大量螺紋成為可能。

第五組圖片：刀具

Walter Prototyp Protodyn® S Eco Plus刀具

圖注（zhù）：Walter Prototyp Protodyn® S Eco Plus螺紋擠壓絲錐是一種高端刀（dāo）具，采用（yòng）內冷（lěng）方式，具有徑（jìng）向冷（lěng）卻液出口，塗有TiN塗層，並經過（guò）蒸汽處理。

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