綜(zōng)合(hé)實踐試驗:用Walter Tiger•tec® Gold製造100,000多根曲(qǔ)軸
對於機(jī)械加工專家來說,曲軸加工可謂是金屬加工的(de)冠軍聯賽。一根完整的曲軸(zhóu)是一種(zhǒng)非常(cháng)複雜的結構,這(zhè)種結構通過(guò)連杆的(de)吸收,將活塞的線性運(yùn)動轉換成旋轉運動。因此,曲軸完成一項集(jí)中功能:它保(bǎo)證發動機的功率轉換成(chéng)扭矩,然後再通過離合器將扭矩傳遞到變速器,再由變速(sù)器傳(chuán)遞給驅動輪.
這種工作要求的精度非常高,因為曲軸的動作不得有摩擦或摩擦極低。因此,曲軸的各種不同尺寸和(hé)對稱旋轉部件的不同半徑需要(yào)精密加工。
幾乎沒有其它任何加工領域的要求有曲軸加工的要求嚴格。曲軸加工所使用的可轉位刀片需要滿足各種切(qiē)削要求。例(lì)如(rú),常見的(de)要求是,要同時找到單次走刀內(nèi)的短弧切口和長弧切口。斷續切削(xuē)發生得很頻繁。另外,這種加工工藝(yì)引起的熱量大量聚集也是今後麵臨的挑(tiāo)戰。同時,正如上文所述,對尺寸精(jīng)度要嚴(yán)格要求,特(tè)別是曲軸,製造的公差帶特(tè)別窄。
測試中的Walter Tiger•tec® Gold
瓦爾特專家(jiā)認為,這些嚴酷的總體條件最適合他們的全新Walter Tiger•tec® Gold 可(kě)轉位(wèi)刀片塗層的實踐測(cè)試。
這種基於氮鋁(lǚ)化鈦(TiAlN) 的銑削應用的技術平台被認為是加工(gōng)業的一次技術飛(fēi)躍。與現有的標準切削刀具(jù)材料相比,它的塗層特性得(dé)到明顯改善。因此,其加工可靠性高,生(shēng)產效率高,刀具使用壽命大(dà)大延長。這種材料備受歡迎的部分原因是因為它(tā)的熱硬度極高,最適合快速銑削難(nán)加工材料。
塗有Tiger•tec® Gold塗層的可轉位(wèi)刀片具有優異的(de)後刀麵(miàn)耐磨(mó)能(néng)力,形成的裂紋少(shǎo),耐塑性變形能力強。另(lìng)外:在(zài)初次現場試驗中(zhōng),瓦爾(ěr)特專家證實了,刀(dāo)具使用(yòng)壽命延長80%。
另一方(fāng)麵,與傳統解決方案相比較而言(yán),新一代(dài)切削刀具的硬度明顯(xiǎn)增強的秘訣是大大增(zēng)加了鋁的比(bǐ)例。目前常用(yòng)的氧化鋁基塗層(céng)主要還有60%~65%的鋁合金和30%~35%的鈦合金。TiAlN中鋁合金的比(bǐ)例是 Tiger•tec® Gold平台的基礎,約(yuē)占85%。
用(yòng)戶能獲得益處如下:
更長的刀具使用壽命;
由於切削刃極其堅韌,加工可靠性高;
由(yóu)於采用金色頂層,磨損更(gèng)易檢測;
由於可見磨損率降低,所(suǒ)有切削參數可(kě)優(yōu)化;
生產效率高
優勢
新一代材質在實際生產條件下也具有這些優勢 —— 通過(guò)實(shí)踐證明,在加工冠軍聯賽中(zhōng),還是:加工曲軸。
因此,瓦爾特工程師(shī)在前幾個月參觀了各(gè)大國際(jì)汽車(chē)製造商的生產線(xiàn),並在每家知名(míng)製造商(shāng)生產的機床上應(yīng)用了他們塗有Tiger•tec® Gold塗層的可轉位刀片。在此次(cì)測試中,他們加工了大量的鑄鐵曲(qǔ)軸和鋼製曲軸,並使用了各種不同的加(jiā)工理念,例如內外銑削(xuē)。
這些實踐試驗共製造了(le)10多萬根曲軸,其中包括從三缸到八缸(gāng)轎車發動機曲軸到大型卡車發動機曲(qǔ)軸。
瓦爾特運輸(shū)和業務及(jí)應用開發零件經理Martin Janson說:“我們在一些情況通過機床製造廠將我們的試驗(yàn)工具引入生產工(gōng)藝過程,而在其它情況通過用戶工廠的生產線分(fèn)析引入我們的試驗工具(jù)。在進行試驗時,我們記(jì)錄並分(fèn)析了所有相關參數(shù),例如切削速度(dù)、斷(duàn)裂或磨損跡象、循環時間、單件成本等等。”
標杆(gǎn):至少(shǎo)提高25%
在分析後,Janson及(jí)其團隊確定了需要使用的技(jì)術(shù):可(kě)轉位刀片的基體、塗層和(hé)槽形(xíng)。“我們的目標是降低單件成(chéng)本,如有可能,將改進加工可靠性。”在試驗配(pèi)置調(diào)試前,專家預測了他們想要達到的值。“我們的(de)標杆是,與基準方案相(xiàng)比,至少提高25%。我很有把握在任何情況下都能達到這個目標。”
他(tā)說(shuō)對了:使用Tiger•tec® Gold後(hòu),性(xìng)能平均增加25%,甚(shèn)至設(shè)法最高達到80%左右 —— 這主要是通過大大(dà)延長刀(dāo)具使用壽(shòu)命、縮短非生產性時間和(hé)提高生產效(xiào)率來實現。在任何情況(kuàng)下,使用Tiger•tec® Gold都能達到降(jiàng)低單件成本。這些改進全憑優異的質量來實現。
在對(duì)試運行進行評估(gū)後(hòu),參與測試的生產(chǎn)經理(lǐ)很快就下(xià)訂單,兌現了他(tā)們的承諾。自測試後,四(sì)大汽車製造廠(chǎng)就換成了Walter Tiger•tec® Gold進行曲(qǔ)軸製造,接下來還有更多的公司打算換(huàn)成我們的產品。Martin Janson高興地總結道:“我們一切進展都很順利(lì)。”
圖片資料:
圖片(piàn)1:Martin Janson
圖文說明:瓦爾特運輸和業務(wù)及應用開(kāi)發零(líng)件經理Martin Janson說:“我(wǒ)們的目標是(shì)降(jiàng)低單件成(chéng)本,如有可能,將進一步改進加工可靠性。” 圖片:瓦爾特公(gōng)司
圖片2:降低後刀麵磨損
圖文說明:除了其他優勢外,塗有Tiger•tec® Gold塗層的可轉位刀片具有(yǒu)優異的後刀麵耐(nài)磨能力,形成(chéng)的裂紋少,耐塑性變形能力強。 圖片:瓦爾特公(gōng)司
圖片3:汽車曲軸零件
圖文說(shuō)明:對於專家來說,曲軸加工(gōng)可(kě)謂是金屬加工的(de)冠軍(jun1)聯賽(sài)。一(yī)根完整的曲軸是(shì)一種非常(cháng)複雜的結構,這種結構通過連杆的吸收,將活塞的(de)線性運(yùn)動轉換成旋轉運動。 圖(tú)片:瓦爾特公司
圖片4a/b:內/外(wài)銑刀
圖文(wén)說明:國際汽車製(zhì)造廠的生產線加工了大量的鑄鐵曲軸和鋼製曲軸,並使用了各種不同的加工理念,例如內外銑削。這些實踐試驗共製(zhì)造了10多萬根曲軸,其(qí)中(zhōng)包括從三缸到八缸轎車發動機曲軸到大型卡車發動機曲軸。 圖片瓦爾特公司
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