曲軸油孔鑽:用於汽車行業的瓦爾特新槽(cáo)型
發布時間:2020-8-20
總部位於圖賓根的瓦(wǎ)爾特為全世界的汽車製(zhì)造商和供應商提供更加高效的製造工藝過程所用的刀具和解決方案(àn)。采用新(xīn)排屑(xiè)槽型(xíng)的鑽頭進行油孔鑽孔,排屑效果(guǒ)好(hǎo),刀具壽命長,加工穩定性高,並且支持環保和成本節省的微量油霧潤滑(MQL)。
曲軸油孔鑽頭本(běn)身麵臨挑戰。其中最關鍵的調(diào)整之一是鑽(zuàn)孔深度及其引起(qǐ)的後果。鑽孔深度通常為20倍徑或(huò)以上。直徑為6毫米的鑽(zuàn)孔通常用於乘用車曲軸,鑽(zuàn)孔深度可達120毫米,甚至150毫米。在極端情況下,油孔深度可(kě)達30倍徑。
根據(jù)製(zhì)造和車(chē)型的不同,工(gōng)件可采用鑄造合金或鋼製成。通常抗拉強度為800~1200牛米(Nm)。乘用車大約80%的油孔(kǒng)直徑為4~8毫米,商用車曲軸油孔直徑5~6毫米為慣例,7~8毫(háo)米為標準。
挑戰:深鑽(zuàn)孔排(pái)屑
特別是鋼製曲軸,例如那些商用車曲軸,鑽(zuàn)孔深度最容易(yì)出現問題:排屑要平穩幹淨。如果鑽頭(tóu)穿孔工件,通常會形成很(hěn)長的螺旋形(xíng)切屑。如果鑽孔深度為孔徑的5倍,則排屑較為困難。
瓦爾特業務開發和零(líng)件運輸經理Harald Preußer說:“在我們開始(shǐ)研發新鑽頭的排屑槽型時,必(bì)須解決(jué)這些問題。我們已經改變了鑽尖部(bù)份的核心槽型,采用這種方式後,不會形成長屑,現在鑽孔形成的是逗號形(xíng)狀的碎屑。因為短碎屑不會被堵在鑽孔與刀具之間,所以排屑更容易。”采用新的槽型後,處理刀具尖部小平麵尺寸太大時形成的殘留鑽屑不再是問題。
瓦爾特工程師研發的新槽型還做了一(yī)些其它改進。采用當今大多數加工理念和刀具,在鑽深孔時的工藝過程必(bì)須中斷才能排屑。“采(cǎi)用我們的新刀具(jù)後,我們(men)可鑽極其深的孔,並且能一(yī)直鑽到底,因為中途沒有(yǒu)鑽(zuàn)屑堵(dǔ)塞,這比(bǐ)以前的效率高多了。”
當使用鑄鐵時,獨特的小平麵使磨損量最(zuì)小
鑄鐵工件的加工(gōng)條件不同。一般來說,鑄鐵加工比鋼材容(róng)易。但是,特別是灰(huī)口鑄鐵(tiě)會使刀具在角落處磨損(sǔn)得更快。為了防(fáng)止這種情況,瓦爾特研發人員設計出了新(xīn)油孔鑽頭,用於鑄鐵鑽孔,形成獨特(tè)的小平麵。
Harald Preußer特別自豪的是研發出的產品(pǐn)使(shǐ)微量油霧潤(rùn)滑(MQL)更(gèng)高效。微量油霧潤滑係指加工過程(chéng)中每小(xiǎo)時消耗(hào)的冷卻(què)潤滑液不到20毫升。
不采用傳統乳(rǔ)化液或冷(lěng)卻油的濕(shī)式加工,新產品采(cǎi)用油-空氣冷卻並且對刀具及加工工件(jiàn)表麵潤滑。工藝過程餘熱通過刀具和鑽屑排除。除了(le)冷卻液分配和供應可(kě)靠外,安全排(pái)屑對微量油霧潤滑也很重要。Preußer高興地(dì)說道:“我們的新槽型有(yǒu)明顯的排屑優勢。”
高效(xiào)經濟、綠(lǜ)色環(huán)保:微量油霧(wù)潤滑(huá)
廣泛采用微量油霧(wù)潤滑(huá)的原因有多(duō)種。一方(fāng)麵,采(cǎi)用微量油霧冷卻液潤滑,具有明顯的財務效益:
微量油霧潤滑每小時(shí)僅需10~20冷卻潤滑液,而不是500升以(yǐ)上。因此(cǐ),采用微量油霧潤滑,幾乎全部不(bú)需要冷卻液的采購費用(yòng)、貯(zhù)存(cún)費用和運輸費用。
冷卻液和濕屑必須按特殊廢物(wù)處置。這比新鮮油還昂貴。相反,幹屑還可(kě)當做再(zài)生(shēng)材料銷售(shòu)。
采用微量油霧潤滑,幾乎全部不采用冷卻液的處置技術和後續昂貴的工件(jiàn)清潔過程。
另外,可(kě)減小潤滑劑的用量,清潔(jié)環保。這些優勢已被生產(chǎn)商向其客戶(hù)證明了多年。油霧不會導致工作場所事故和機床操作人員的健康危害。
但是,采用微量油霧工(gōng)作,以前對大多數加工概念都不適用(yòng),Harald Preußer說:“如果傳統加工(gōng)概念使用微量油霧潤滑(huá),平均性能損失20%~30%。”但是,使用瓦爾特新刀具,情況大不一樣。“我們的新槽(cáo)型保證在使用微量油霧潤滑後,刀具和工件的性能與使用(yòng)大量油或乳化液的其它加工概念完全一樣。”
經(jīng)過全球現場試驗
上市前,Harald Preußer及其同事(shì)對其研發的新產品進行了現(xiàn)場試驗,並按計原計劃上市。“我們拜訪了世界上一(yī)些最大(dà)的製造(zào)廠,他們在各種不同條件下對我們的刀具進行了試驗。”
試驗(yàn)時,完全不改變客戶(hù)現有的機(jī)床條(tiáo)件和外圍加工設備,並將用新刀具獲得的數據與用以前的刀具獲得的數據相比。
結果不言而喻:“我們現在刀具使用壽命幾乎(hū)比以(yǐ)前(qián)的解決方(fāng)案長50%~100%。”每把刀具80~110米的刀具壽命很常(cháng)見。Harald Preußer表示,瓦爾特新刀具(jù)在一致的條件(jiàn)下可到(dào)達160~200米,最高可(kě)達300米。另外,加工穩(wěn)定性特(tè)別高。“新刀具的效率也與其它深鑽(zuàn)孔差不多。”
瓦爾特新油孔鑽頭已經上市幾個(gè)月。這些鑽頭當作非標刀具銷售,但是交(jiāo)貨時間很短。如果訂單量小於50套,瓦爾特可在(zài)四周內交(jiāo)貨,大批量訂單的交貨時間(jiān)最長8周。
Harald Preußer總結到:“據我知道,市麵上目(mù)前還沒有其它(tā)曲軸鑽孔方法可達到這種高水(shuǐ)平的加工穩定性和效率,而且還適合大(dà)量的加(jiā)工工藝過(guò)程。實際上,進行試驗的(de)所有用戶都搶(qiǎng)著用我們的新刀具。”
圖(tú)片資料:
圖片1:Harald Preußer
圖文說明:我們的曲軸鑽孔方法可達到高水平的加工穩定性(xìng)和效率,而(ér)且還適合大量的加工工藝(yì)過程。實際(jì)上,進行試驗的所有用戶(hù)都搶著用我們的新刀具。
圖片2:DC173
圖文說明:可與DC 173配套使用:直徑為6毫米(mǐ)的鑽孔通常用於乘用車曲軸,鑽孔深(shēn)度可達120毫米,甚至150毫米。在極端(duān)情況下,油孔深度可(kě)達30D。
圖片(piàn)3:油孔鑽孔的位置和過程
圖文說明:采用我們的新刀具後,我們可鑽極其深的孔,並且能一直鑽到底,因(yīn)為中途沒有鑽屑堵塞,這比以前的(de)效率(lǜ)高多了。”
圖片4:曲軸
圖文說明:特別是鋼製曲軸,例如那些商用車曲(qǔ)軸,鑽孔深度最容易(yì)出現(xiàn)問題:排屑要平穩幹淨。