創(chuàng)新思維驅(qū)動(dòng)非對(duì)稱鏜削刀具的革新

具有創(chuàng)新理念的高精度鏜削刀具可以提高生產(chǎn)率，并降低加工成本


肯納金屬公司最新推出的非對(duì)稱直線鏜削刀具可以提高加工穩(wěn)定性，加工速度，以及鏜孔質(zhì)量，并降低保養(yǎng)及應(yīng)用成本。

高精度鏜孔是許多重要零件加工的關(guān)鍵過程。發(fā)動(dòng)機(jī)體內(nèi)部多軸頸曲軸孔的精確度和粗糙度與功率輸出和燃油效率有直接關(guān)系，曲軸孔的加工時(shí)間與發(fā)動(dòng)機(jī)制造公司的效益也有直接關(guān)系。多種機(jī)械零件上的高精度孔的質(zhì)量在實(shí)現(xiàn)零件性能指標(biāo)方面起著關(guān)鍵性的作用。這些鏜孔必須滿足關(guān)鍵公差要求，但問題在于，高精度鏜孔加工成本很高，并且耗費(fèi)大量時(shí)間；小小的失誤就可以導(dǎo)致昂貴零件的報(bào)廢。肯納金屬公司因此推出了一款形狀簡(jiǎn)單，非對(duì)稱的直線鏜桿刀具，這款創(chuàng)新型的產(chǎn)品受到用戶的廣泛歡迎。

根據(jù)定義，鏜孔與鉆孔加工是有區(qū)別的；鏜孔是一種內(nèi)徑與主軸中心線有直接關(guān)系的加工過程。在這種加工過程中，最常見的是工件被夾持并處于靜止?fàn)顟B(tài)，切削刀具在旋轉(zhuǎn)情況下進(jìn)入工件內(nèi)部；鏜孔加工還可以在刀具和工件進(jìn)行調(diào)整的過程中進(jìn)行。

鏜孔加工最常見的應(yīng)用類型包括：型芯孔、沖孔、鉆孔以及內(nèi)部廓形表面的擴(kuò)大和精加工。在有些情況下，與鏜削加工同時(shí)進(jìn)行的加工還包括車削加工、端面加工、倒角加工、切槽加工以及螺紋加工。

如何完成加工過程
設(shè)想在一個(gè)小型發(fā)動(dòng)機(jī)體內(nèi)，需要加工用于五個(gè)直線排列軸頸的曲軸孔。對(duì)于多軸頸曲軸孔精加工任務(wù)的常規(guī)方案為，舉例而言，通常需要使用帶引導(dǎo)墊的多刃鉸刀，并按照以下操作流程（此處命名為可選方案 1.0）：
-用一把導(dǎo)徑鉸刀完成第一個(gè)軸頸的精加工。
-插入多刃鉸刀，完成第二個(gè)至第五個(gè)軸頸的半精加工和精加工。
-然后取出鉸刀。

這種加工過程的優(yōu)勢(shì)在于，可以使用 CNC 臥式機(jī)床或多軸加工中心完成加工，而無需使用帶有專用夾具的專業(yè)鏜床設(shè)備。但是，根據(jù)工件尺寸的不同，機(jī)床刀具必須具備足夠的剛性，否則會(huì)導(dǎo)致加工質(zhì)量的顯著降低。此外，在加工后鏜孔內(nèi)鉸刀的進(jìn)退刀操作必須緩慢并且精確，否則會(huì)造成退刀刮痕，或損壞切削刃。

完成這種鏜孔加工的常見可選方案是直線鏜削（可選方案 2.0）。這個(gè)可選方案要解決的基本問題是，切削刃和刀具引導(dǎo)墊如何通過未完成加工軸頸上較小孔徑的鏜孔？

為了解決這個(gè)困境，數(shù)控機(jī)床制造商使用了常規(guī)的直線鏜桿刀具以及
設(shè)備上的?對(duì)面軸承架?功能。這個(gè)加工過程大致如下：
-機(jī)床上的工件部位將缸體升起
-直線鏜桿可以通過工件插入位于另一端的軸承架內(nèi)部
-汽缸體向下調(diào)整并被夾緊
-對(duì)連桿孔進(jìn)行半精加工和精加工
-汽缸體向上升起，鏜桿退出

在這個(gè)過程中，因?yàn)榈毒咴趦啥硕加兄危虼丝梢约涌爝M(jìn)刀和退刀操作；與鉸削可選方案 1.0 相比，加工孔的幾何形狀及質(zhì)量得到了提高。其不利因素在于，上升功能需要特制的夾具和 CNC 控制系統(tǒng)，并且夾具需要對(duì)面軸承架的支撐，這一點(diǎn)使得工件背面部位不能進(jìn)行任何加工。

帶有傾斜式工作臺(tái)和傾斜式主軸的多軸機(jī)床，并且需要更多使用鏜桿的加工更有利于選擇直線鏜削可選方案 2.1，在這個(gè)方案中需要使用膨脹式引導(dǎo)墊，其加工過程如下：
-用一把導(dǎo)徑鉸刀完成第五個(gè)軸頸的精加工
-零件（或機(jī)床工作臺(tái)）旋轉(zhuǎn) 180 度
-對(duì)加工中心的 X-Y 軸進(jìn)行調(diào)整，鏜桿可以在偏心位置插入
-帶引導(dǎo)墊的鏜桿插入第五個(gè)軸頸的中心
-引導(dǎo)墊膨脹
-對(duì)第一至第四軸頸進(jìn)行半精加工和精加工
-引導(dǎo)墊再次插入
-鏜桿在偏心位置處退出

可選方案 2.1 應(yīng)用了機(jī)床的多軸加工可調(diào)整性。這個(gè)方案保留了 1.0 方案的優(yōu)勢(shì)，不需要 2.0 方案中的上升功能和對(duì)面軸承架，不需要對(duì)刀具的兩端進(jìn)行支撐。不利因素在于這款鏜桿內(nèi)部的機(jī)械裝置復(fù)雜，成本高，并且使用難度大。潤(rùn)滑不足會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部敏感機(jī)械部件的損壞，如果未能嚴(yán)密監(jiān)控，可能會(huì)導(dǎo)致刀具在工件內(nèi)的卡塞或鉤掛，并對(duì)機(jī)床、夾具、刀具和工件造成損壞。

不對(duì)稱產(chǎn)品
在與一家大型汽車制造商加工汽缸體的合作過程中，肯納金屬公司的技術(shù)人員推出了鏜孔 3.0 可選方案 - 不對(duì)稱直線鏜削。這是一個(gè)巨大的技術(shù)進(jìn)步，突出了鉸削和直線鏜削的優(yōu)勢(shì)，幾乎可以完全避免以上兩個(gè)方案的不利因素。

與多數(shù)先進(jìn)產(chǎn)品相同的是，其基本原理是非常簡(jiǎn)單的。正常的導(dǎo)徑由三個(gè)或以上的引導(dǎo)墊構(gòu)成，在進(jìn)退刀時(shí)與孔壁緊貼，并且沒有自由間隙?？霞{金屬公司產(chǎn)品的引導(dǎo)墊在設(shè)置時(shí)與典型的導(dǎo)條式鉸刀相似，但其引導(dǎo)墊通常位于切削刃 180 度位置，并通過旋轉(zhuǎn)確保其能自由進(jìn)入和退出引導(dǎo)部位，甚至可以通過原始孔。這種幾何形狀允許鏜桿在原始孔內(nèi)以偏心軌跡進(jìn)行的進(jìn)退刀操作。加工過程大致如下：
-用一把導(dǎo)徑鉸刀完成第五個(gè)軸頸的精加工
-零件（或機(jī)床工作臺(tái)）旋轉(zhuǎn) 180 度
-非對(duì)稱鏜桿通過加工中心的 X-Y 軸以偏心位置進(jìn)刀
-刀具移動(dòng)至中心部位，同時(shí)完成第一個(gè)軸頸至第四個(gè)軸頸的精加工
-刀具在偏心位置快速地退刀。

這種非對(duì)稱直線鏜削刀具保留了之前直線鏜削刀具的所有優(yōu)勢(shì) - 高質(zhì)量精密鏜孔，刀具兩端支撐，不需要成本高昂的上升功能，不需要妨礙加工的對(duì)立面軸承架以及刀具內(nèi)部的關(guān)鍵性裝置。此外，在傳統(tǒng)的加工中心上，還可以更高的進(jìn)給率完成進(jìn)退刀操作，從而提高加工效率。

當(dāng)然，作為肯納金屬公司的產(chǎn)品，與這款偏心式鏜桿一同提供的可轉(zhuǎn)位刀片產(chǎn)品同樣采用了先進(jìn)的技術(shù)。高精度 RI8 刀片有八個(gè)切削刃，預(yù)先確定的倒錐設(shè)計(jì)方案，因此可以采用高進(jìn)給率加工。直徑可以調(diào)整至 1 微米精度級(jí)別。錐形夾持螺釘提供的大夾持力避免了因夾持不穩(wěn)導(dǎo)致的問題。

刀片裝置和非對(duì)稱鏜桿的設(shè)計(jì)都確保了刀片在鏜桿上的穩(wěn)固夾持。這避免了對(duì)刀夾的需求，以及因此出現(xiàn)的對(duì)多余公差和空間的需求。

邊欄 - 肯納金屬公司獲得寶馬集團(tuán)供貨商創(chuàng)新獎(jiǎng)提名
2014 年 12 月，肯納金屬公司宣布，公司與其它三個(gè)供貨商一同獲得了 2014 年寶馬集團(tuán)的產(chǎn)品類別組供貨商創(chuàng)新獎(jiǎng)。

在獲得這項(xiàng)大獎(jiǎng)提名的三個(gè)供貨商中，肯納金屬公司是唯一的刀具產(chǎn)品制造商；在與寶馬集團(tuán)三十余年的合作中，肯納金屬公司因其創(chuàng)新精神而獲得表彰。在其獲得表彰的諸多原因之中，寶馬集團(tuán)特別提到，肯納金屬公司的創(chuàng)新刀具產(chǎn)品為寶馬集團(tuán)在奧地利斯泰爾的工廠提高發(fā)動(dòng)機(jī)缸體加工效率所做出的貢獻(xiàn)。肯納金屬公司特別成立一個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)，與寶馬集團(tuán)合作，一同開發(fā)這款大幅提高加工效率的刀具產(chǎn)品。

?在寶馬集團(tuán)供貨商頒獎(jiǎng)大會(huì)上，肯納金屬公司在 200 多家供貨商中脫穎而出獲得這項(xiàng)表彰，我們感到非常榮幸，? 肯納金屬公司副總裁兼刀具業(yè)務(wù)部總經(jīng)理 Gérald Goubau 這樣說道。?這是對(duì)我們工作的一個(gè)極大的認(rèn)可，同時(shí)也提醒我們記得自己為客戶提供創(chuàng)新產(chǎn)品，創(chuàng)造更大價(jià)值的使命；這也是我們?nèi)粘９ぷ髦械哪繕?biāo)。?

寶馬集團(tuán)認(rèn)為，創(chuàng)新精神是公司獲得經(jīng)濟(jì)成就以及未來競(jìng)爭(zhēng)力的根基。應(yīng)對(duì)未來汽車行業(yè)挑戰(zhàn)的唯一途徑在于倡導(dǎo)創(chuàng)新精神并提高創(chuàng)造力。因此，寶馬集團(tuán)將最具創(chuàng)新精神的供貨商視為重要合作伙伴；這些供貨商將在寶馬集團(tuán)成功實(shí)施最新產(chǎn)品研發(fā)領(lǐng)域中起著關(guān)鍵性的作用。供貨商創(chuàng)新獎(jiǎng)項(xiàng)是專為表彰其貢獻(xiàn)而設(shè)置的。







作為行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者，肯納金屬公司在慶祝公司成立75周年之際，特別為在苛刻加工條件下，尋求最佳產(chǎn)品性能的客戶提供創(chuàng)新的產(chǎn)品解決方案，幫助客戶提高生產(chǎn)率?？霞{金屬公司應(yīng)用最先進(jìn)的物料技術(shù)，為分布在60個(gè)國(guó)家，涉及航空航天、筑路與采礦、能源，以及工業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域的客戶提供創(chuàng)新的耐磨損產(chǎn)品、產(chǎn)品和應(yīng)用設(shè)計(jì)，以及應(yīng)用技術(shù)服務(wù)。公司員工總數(shù)約為14,000人，銷售總額接近30億美元；公司營(yíng)業(yè)收入的一半來自北美地區(qū)以外的市場(chǎng)；過去5年內(nèi)推出新產(chǎn)品的銷售總額占全球銷售總額的40%?？霞{金屬公司注重安全理念，曾獲得“全球最具商業(yè)道德企業(yè)” 稱號(hào)（道德村協(xié)會(huì)），“杰出創(chuàng)新企業(yè)”稱號(hào) （產(chǎn)品研發(fā)管理協(xié)會(huì)），以及“美國(guó)最安全企業(yè)”稱號(hào)（EHS Today雜志）；肯納金屬公司及其基金會(huì)持續(xù)在技術(shù)教育、工業(yè)技術(shù)，以及物料科學(xué)等領(lǐng)域進(jìn)行投資，展現(xiàn)了行業(yè)發(fā)展以及經(jīng)濟(jì)繁榮的魅力前景。了解更多信息，請(qǐng)登錄公司網(wǎng)站： www.kennametal.com