如今，魏因加特納的名字在全球范圍內(nèi)代表著大型零件加工領(lǐng)域的精度、創(chuàng)新力和定制解決方案。其產(chǎn)品組合包括：用于高精度加工大型旋轉(zhuǎn)部件的mpmc完整加工中心、用于要求苛刻的車削和削皮工藝的緊湊型vario+系列、專門用于擠壓和注塑螺桿的finish系列，這是一款用于研磨、拋光和測(cè)量的全功能解決方案。“我們的機(jī)床在能源、航空、塑料加工和重切削等要求苛刻的行業(yè)特別受歡迎——在任何需要最高精度、靈活性和生產(chǎn)力的領(lǐng)域。”負(fù)責(zé)軟件和工藝開發(fā)的Daniel Weber總結(jié)道。

預(yù)車削的轉(zhuǎn)子在魏因加特納的vario+700上通過(guò)旋削剝皮達(dá)到最終尺寸
——無(wú)需更換刀具

魏因加特納的與眾不同之處在于其整體性方法：“我們的客戶不會(huì)得到標(biāo)準(zhǔn)機(jī)床，而是獲得量身定制的完整解決方案——包括個(gè)性化咨詢、模塊化機(jī)械制造、專門開發(fā)的 CAD/CAM 軟件、特定應(yīng)用技術(shù)、實(shí)踐培訓(xùn)以及全面的全球服務(wù)。” Weber繼續(xù)說(shuō)道。

可靠的過(guò)程制造

魏因加特納目前正在為泵業(yè)的一位客戶承接總計(jì)約60個(gè)偏心螺桿泵轉(zhuǎn)子的委托生產(chǎn)。為此，魏因加特納將自家機(jī)床產(chǎn)品組合中的vario+ 700加工中心配備了一個(gè)車削頭，該車削頭可一次性完成預(yù)車削軸的完整加工。特別之處在于：該機(jī)床已經(jīng)購(gòu)買，但客戶尚未完成廠房建設(shè)。因此，魏因加特納暫時(shí)承擔(dān)了工藝設(shè)計(jì)和轉(zhuǎn)子生產(chǎn)的工作。

加工材料為奧氏體耐腐蝕不銹鋼1.4435，直徑為160mm，長(zhǎng)度為3900mm。在車削過(guò)程中，直徑減少約60mm，最終尺寸為 100.5mm。

車削剝皮的挑戰(zhàn)

車削剝皮是重切削中最困難的切削工藝之一。從工藝角度來(lái)看，它是一種運(yùn)動(dòng)學(xué)上相反的縱向車削——使用旋轉(zhuǎn)刀具和連續(xù)工件。在魏因加特納，該加工類似于車削剝皮，但部件位于偏心位置。“刀片既用于間斷切削，也用于連續(xù)切削，因此對(duì)刀刃的要求非常高。” Weber解釋道。

其特殊之處在于，整個(gè)切削過(guò)程必須在一套夾具中完成，即無(wú)需更換刀具。這是一項(xiàng)挑戰(zhàn)，因?yàn)榈毒邤嗔鸦蚴褂脡勖鼏?wèn)題不僅會(huì)損壞部件，還會(huì)損壞剝皮頭本身。“我們希望用一套刀具完成整個(gè)部件的加工——無(wú)需停機(jī)、無(wú)需換刀、無(wú)需斷刀。”Weber繼續(xù)說(shuō)道。原因顯而易見：每次換刀不僅會(huì)影響部件表面，還會(huì)導(dǎo)致每個(gè)部件停機(jī)約 30 分鐘——由于刀架的可及性有限，這些操作都是手工完成，且條件非常艱苦。

解決方案

最初，與不同制造商進(jìn)行的多次切削測(cè)試并未取得預(yù)期的結(jié)果。大多數(shù)可轉(zhuǎn)位刀片在半程時(shí)就不得不更換，有些刀片會(huì)發(fā)生意外斷裂——在工件上留下明顯痕跡，并可能造成更大的損壞。直到使用肯納金屬的KCU25B材質(zhì)后，情況才突然發(fā)生了變化。“我們立刻就看到，這和以前不一樣了，”Weber回憶道，“使用壽命一上來(lái)就讓人印象深刻，表面均勻，切屑斷裂也挺可靠。”總的來(lái)說(shuō)，每個(gè)部件的使用壽命甚至達(dá)到了150 分鐘——而且沒(méi)換刀片。

轉(zhuǎn)子在 vario+700 上通過(guò)連續(xù)削皮操作加工至Ø 100.5mm，無(wú)需更換刀具，并在整個(gè)3900mm 長(zhǎng)度上保持穩(wěn)定的表面質(zhì)量

安裝和拆卸可轉(zhuǎn)位刀片需要非常靈巧的手指技巧——這就是魏因加特納堅(jiān)持采用無(wú)中斷的完整加工和最長(zhǎng)的使用壽命的原因

使用的是一個(gè)帶10個(gè)ISO刀柄的削皮頭，裝有9個(gè)粗加工刀片和1個(gè)精加工可轉(zhuǎn)位刀片，均來(lái)自肯納金屬公司。具體來(lái)說(shuō)，是KCU25B材質(zhì)——粗加工時(shí)使用RP幾何形狀，精加工時(shí)使用MS幾何形狀。粗加工刀片的工作切入深度為ap=5.5 mm，精加工刀片的工作切入深度為ap=2.0 mm。“通過(guò)優(yōu)化，我們將加工時(shí)間從150分鐘縮短到126分鐘，并且始終能獲得良好的結(jié)果。”肯納金屬銷售工程師Markus Pleyer高興地說(shuō)道。

Daniel Weber（魏因加特納，左）和 Markus Pleyer（肯納金屬）就理想的刀片幾何形狀、切削策略以及 KCU25B 刀片對(duì)成功完成整體加工的貢獻(xiàn)進(jìn)行了交流

涂層造就與眾不同

新型車削刀具的秘訣在于所謂的KENGold涂層，這是一種應(yīng)用于堅(jiān)韌硬質(zhì)合金基材上的PVD技術(shù)。“這種組合確保了出色的耐磨性和加工可靠性，特別是在處理難加工材料和變化的切削條件下。”Pleyer詳細(xì)解釋道。

據(jù)Pleyer介紹，KCU25B專為不銹鋼材料的軟切削工藝而設(shè)計(jì)：“結(jié)合新涂層，我們實(shí)現(xiàn)了極高的運(yùn)行平穩(wěn)性——即使在低進(jìn)給和間斷切削的情況下，如魏因加特納的情況。”其中，可控的切屑斷裂尤為重要。“我們想要的是小碎屑——否則會(huì)立即導(dǎo)致加工和刀具結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問(wèn)題。正確的工藝設(shè)計(jì)最終也會(huì)體現(xiàn)在表面上。”Weber補(bǔ)充道。最終獲得的表面粗糙度Ra=2.2µm，Rz=9.5µm——這些數(shù)值最大限度地減少了后續(xù)研磨工藝的工作量。

人機(jī)刀具的協(xié)同作用

肯納金屬提供的密切技術(shù)支持是另一個(gè)成功因素。“我們共同分析了切割數(shù)據(jù)，調(diào)整了幾何形狀，最終找到了 KCU25B 的理想配置。”Pleyer 強(qiáng)調(diào)道。正是這種刀具專業(yè)知識(shí)和應(yīng)用技術(shù)的結(jié)合對(duì)魏因加特納而言至關(guān)重要。

“如果聯(lián)系人不僅銷售產(chǎn)品，而且了解機(jī)床的工作原理，那么就會(huì)產(chǎn)生這樣的結(jié)果。”Weber確信道。魏因加特納在機(jī)械制造領(lǐng)域的專業(yè)知識(shí)與肯納金屬的刀具專業(yè)知識(shí)相結(jié)合，取得了圓滿成功，結(jié)果是：高過(guò)程可靠性和表面質(zhì)量，無(wú)需更換刀具——從而為最終客戶提供了高效、經(jīng)濟(jì)且技術(shù)上完美的解決方案。

Weber最后總結(jié)道：“我們嘗試了許多方法，但老實(shí)說(shuō)，我沒(méi)想到能在整個(gè)部件長(zhǎng)度上獲得如此穩(wěn)定的結(jié)果，而且無(wú)需更換任何刀片?？霞{金屬的解決方案不僅在技術(shù)上讓我們信服，而且在日常實(shí)踐中也讓我們非常興奮。”

本文譯自德國(guó)Werkstatt und Betrieb雜志
作者：Robert Fraunberger

來(lái)源：榮格-《國(guó)際金屬加工商情》

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