今天，全球汽車（chē）製造商都在（zài）力爭生產更經濟和（hé）更節能（néng）的汽車，他們也擁有很多削減成（chéng）本的方（fāng）式，以實現這一目標（biāo）。針對乘坐室，可選用新型材料;針（zhēn）對底盤（pán），可以製造通用型、模塊化的"平台"以及更多的標準零件;對於附件和電子器件，可以（yǐ）研發更加精密的組件。對於2011年5000萬輛的乘（chéng）用車（chē）製造計劃（huá）來說，如果每個部件（jiàn）能節省一分錢，那麽（me）整個汽車行業將能削減8位數的（de）成本（běn）。

      據美國底特（tè）律的IRNInc.公司介紹，發動機的生產占乘用車總生產成（chéng）本的17%，然而卻並不適用任何以上的成本削減方式。而汽油發動機生產，相比之下，是汽車生產（chǎn）環節中最複雜、最嚴謹且（qiě）所耗成本最高的部件。發動機一般為企業自主生產件，設計方麵的改進有局限（xiàn）性。在（zài）實際使（shǐ）用中高溫、高壓的環境，也限製發動機隻能選擇金屬材（cái）料。而即便（biàn）使用最（zuì）先進的生產技術，由於發動機自（zì）身（shēn）對公差（chà）的嚴格要求，無論如何，都無法避免金屬加（jiā）工（gōng）環節包括對鑄（zhù）鐵的加（jiā）工。例如，加工圓柱孔，在實現高金（jīn）屬去除率的同時（shí），必須保證尺寸公差帶（dài）控製在0.01mm內，無論圓度和圓柱度相對值還是絕對值（zhí）在（zài）精加工時，形位（wèi）公差應達到0.001mm。

      基（jī）於上述原因，在發動機複雜的製造工藝中，發動機缸孔的加工成為打破高成（chéng）本的瓶頸，而如何（hé）降低其加工費用也成為各（gè）家努力的方向。此加工通常包括三個步驟:粗加工、半精加工和精加工。

      打破此加（jiā）工瓶頸（jǐng），對縮減生產成本效果顯著。縮短了一個孔的加工周期，意味著剩餘的3、5或7個孔的加工周期的縮減（jiǎn）(孔的數量取決於發動機（jī）型號)。也因此，伊斯卡針對缸孔加工研發了專業刀具，以兩個工步替代了原來的三個工步，集成粗加工（gōng）及半精（jīng）加工銑刀於一體的新（xīn）型刀具。

      1.二合一刀具縮短35%的加工周期

      最近（jìn），伊斯卡協助德國一家大型汽車發動機生產工廠對缸孔加工進行了工藝改進，結果實現了伊（yī）斯卡（kǎ）的承諾，並使得此工（gōng）步降低成本成為可（kě）能。采（cǎi）用伊斯（sī）卡特製刀具，加工周期縮短了44%。現在，帶4個（gè）缸孔的發動機，每缸孔粗加工複合半精（jīng）加工僅需（xū）9.2s，在（zài）相同切削條（tiáo）件下之前則需要16.6s。采用的刀具數量也下降了。曾經需要各自刀具的工步，如今用一把（bǎ）刀具可以同時加工。

      雖然（rán）多功能刀具也（yě）不時出現在批量生（shēng）產（chǎn）裏，但將其運用（yòng）於加工缸孔等高公差要求的生產中，卻並（bìng）不多（duō）見。原因就在（zài）於，隻有刀具自身的每（měi）個部件（jiàn）都能完美運轉且保持刀（dāo）尖的鋒利，此（cǐ）類多功能刀具的優勢才能得以（yǐ）體現。

      2.鏜削（xuē）還是插銑

      刀具的第一步應用，是加工（gōng）GG25灰（huī）鑄鐵套筒，其將壓入鑄（zhù）鋁發動機缸體（tǐ）。該（gāi）工步需要將深度為138mm的孔從74.50mm擴寬（kuān）到76.10mm。盡管該工步名（míng）為"鏜缸孔"，但加工過程卻更接（jiē）近於垂直方向的鏜銑。刀具直徑依據缸（gāng）孔最（zuì）終直徑製作，沿Z軸（zhóu）進刀的方式確保了加（jiā）工（gōng）孔的高同軸度，如圖1所示。

      在新款刀具（jù）之前，粗加工及半精加（jiā）工由各自的專用刀具加工完成。粗加工及半精加工工序（xù）均由夾持帶5刃的CBN刀片至固定刀槽的銑刀完成。除加工周期（qī）長達16.6s外，兩工步的刀具在清除（chú）切屑（xiè）的（de）問題上也表現得不甚理想，而對切（qiē）屑的再次切削，不利於（yú）精加工且磨損切削刃。

      汽車製造商希望伊斯（sī）卡能提供性價比更佳的替代方案。他們的目標是在原有（yǒu）工（gōng）藝基礎上，尋求更可靠的（de）加工方式，力爭（zhēng）縮短加工周期，並（bìng）保證工件（jiàn）表麵質量

      3.配對的立裝刀（dāo）片

      伊斯卡的解決方案是在同一刀體上采用兩種裝夾方式，夾持帶塗（tú）層硬（yìng）質合金刀片，一種刀座形式用於粗（cū）加工，另一種刀座形式用於半精加工(見圖2)。四片粗加工刀片平行於刀具頂麵夾持於固定刀槽中（zhōng）。三片半精加工刀片垂直夾持於可調節式刀座，分布於（yú）銑刀圓周。粗加工刀片組約擴孔（kǒng）徑1.00mm，半精（jīng）加工刀片組擴孔徑0.6mm。切削液經（jīng）由（yóu）內冷卻噴（pēn）孔（kǒng）直達每刀片切削刃處，以確保（bǎo）有效排屑。為消減振顫，半精加工刀片組以非對稱的方式分布於圓周。

      立裝刀片時（shí）刀片與節圓（yuán）呈切向排列而非垂直於節圓呈放射狀安裝。其原理是令主切削力指向（xiàng）最厚實的刀片截麵（miàn）從而提高每刃承載能力。切削負載直（zhí）指刀體，在（zài）有效減振的同時獲取更長的刀（dāo）具（jù）壽命。此（cǐ）外，刀片立裝（zhuāng）夾持，螺釘免於承受（shòu）拉應力，確保切削加工更可靠。

      4.更新切削（xuē）參數

      分析機床設置，探尋加工周期縮短因（yīn）素。轉速（sù）並未更改，仍為（wéi）1500r/min，切削速度（dù）vc=360 m/min，刀片每刃移除材料0.50mm。不同點在於，進給量從（cóng）0.07mm/z提高到（dào）了0.10mm/z，進而（ér）顯著提升工作台進（jìn）給及進給率。效率的提（tí）升，憑借的是采用（yòng）強固的立裝刀具設（shè）計並使用束魔技術CVD刀片。伊斯卡束魔塗層刀（dāo）片問世已有（yǒu）三年，塗層後處理使得（dé）刀片表麵光滑，加工過程中摩擦力小，最終使得刀片性能（néng）高出35%。  

      在更新刀具的（de）早期（qī），伊斯卡的（de）工程師注意到用戶現有機床主軸功（gōng）率在刀具改（gǎi）進後有效降低。這開啟了（le）快速切削之門，即便切削（xuē）力增大，也（yě）不會令機床驟停。在更高的切削速率下，主軸功率也並未超出7.66kW。

      5.CAD軟件支持   

      伊斯卡采用了先進的三維軟件（jiàn）以求更好地開發新型的、用戶樂於使用的刀具。刀體嚴格遵守ISO9001質量保證（zhèng）體係標準，於5軸加工中心上製成。伊（yī）斯卡（kǎ）在工業領域55年的經驗及在研發上的大手筆（bǐ）投（tóu）入，共同成就了刀（dāo）具的非凡效果。無論是對大型還是小（xiǎo）型客戶，伊斯卡全球技術及物流支持網絡，都為保證交貨期提供了堅實的後盾。

      與汽車企（qǐ）業共同探（tàn）索多年，伊斯卡的現場服務工程師有效優化了刀具的切削參數（shù）和加工工步，保障了刀具在使用中的高剛性和高可靠性。   

      6.工藝穩定，節（jiē）約成本

      在幾個月的新工藝試用中（zhōng），伊斯卡不僅將加工周期縮短至9.2s，還成（chéng）功地（dì）降低了刀片消耗。意（yì）料       之（zhī）外的（de）節省，除（chú）了因為塗層（céng）硬質合金刀片較CBN刀片更加經濟，還由於刀片（piàn）立裝夾持，使每個刀片切削刃更多，共同有效延長（zhǎng）了（le）刀具壽命。