汽車零件加工市場及高速切削

高速切削


實現高速切削加工的基本要求是:

1. 使用能實現高速運轉的機床主軸;

2. 採用帶強力夾頭的高精度、高剛性的HSK刀柄;

3. 採用塗層硬質合金、金屬陶瓷、陶瓷、CBN、PCD等先進刀具。



在汽車刀具市場中,在中國有五大刀具派系主流:

1. 山特系:包括山高,山特維克公司有龐大而複雜的刀具分支,在中國市場銷量最大;

2. 美國系:主要以肯納、英格索爾、萬耐特等為代表;

3. 歐洲系:主要以德國為主,包括MAPAL、Guehring、Widai、TITEX、瓦爾特等;

4. 日韓系:包括三菱、住友、東芝、OSG、黛杰、不二越、日立等,以及韓國的Taegutec、KORLOY公司;

5. 以色列系:主要是ISCAR(伊斯卡)。



刀具材料:

1.硬質合金刀具

硬質合金的性能不斷改進,應用面不斷擴大、成為切削加工的主要刀具材料,更助於推動切削效率的提高。首先,細顆粒、超細顆粒硬質合金材料的開發顯著提高了硬質合金材料的強度和韌性,用它制造的整體硬質合金刀具,尤其是量大面廣的中小規格通用刀具,如鑽頭、立銑刀、絲錐等,大量替代傳統的高速鋼刀具,使切削速度和加工效率大幅度提高,將量大面廣的通用刀具帶入了高速切削範疇。其次,硬質合金加壓燒結等新工藝的開發和應用,提高了硬質合金的內在質量,針對不同加工需求開發專用牌號的做法進一步提高了硬質合金的使用性能。開發了具有良好抗塑性變形能力和韌性表層的梯度硬質合金,作為化學塗層合金刀片牌號的基體材料,提高了塗層硬質合金刀片的切削性能和應用範圍。


2.陶瓷和金屬陶瓷刀具

陶瓷和金屬陶瓷刀具材料品種增多,強度和韌性提高,應用領域和加工範圍不斷擴大,可在鋼材、鑄鐵的精加工、半精加工中替代硬質合金,提高了加工效率和產品質量。目前,此類刀具材料不僅可用於單件、小批量生產,而且已應用於流水線的批量生產,由於價格較低,可作為乾切削、硬切削的首選刀具。


3.PCD、CBN超硬刀具

PCD、CBN超硬刀具材料改性和製造工藝的改進,使其應用領域不斷擴大。用CBN製造的缸孔鏜刀可用在自動生產線以及鑄鐵、淬硬件的加工中,並從精加工領域擴大到半精加工領域,使切削加工效率大幅提高。鋁合金是汽車工業廣泛使用的重要材料,鋁合金的高效率加工是一項關鍵技術。目前,由於廣泛應用各種高性能PCD刀具,使切削切率顯著提高,最高切削速度已達7000m/min。產品已從車刀、面銑刀擴大到立銑刀、鑽頭、鉸刀、成形刀具等。



刀具管理

刀具管理的概念首先出現於美國,其核心是通過刀具外包達到以下目的:

1. 減少初期投入,刀具重磨業務可以委外或由刀具管理供應商承擔;

2. 減少庫存資金,刀具庫存資金由刀具管理供應商承擔;

3. 減少管理成本,使企業能將精力放在自己的核心業務上,在上世紀90年代末到本世紀初,刀具管理美國和歐洲得以推廣應用。由於在歐美市場上刀具供應商較為成熟,操作比較規範,刀具管理已逐漸得到用戶認可。

刀具管理(Tool Management)的發展方向是刀具總承包,即將一個工廠或車間的所有刀具外包給一個公司進行整體管理,以適應各種加工的刀具需求,全面提供包括刀具的採購、庫存管理、修磨、清潔調整、配送等成套服務。根據瓦爾特公司提供的資料,刀具成本僅佔加工總成本的3%左右,但投入生產中將會影響生產效率的20%~30%,因此,為了有效率降低加工成本,就應該適當增加刀具費用,採用高效刀具,強化刀具管理。對於提高生產企業的競爭力非常重要。


汽車零件加工,從基礎做起,解決好加工典型零件的關鍵刀具:

曲軸的粗加工:

曲軸的金屬加工流程:

銑端面-->定總長-->鑽質量中心孔-->車大小端外圓-->銑主軸頸及軸肩-->連桿頸及軸肩-->車拉主軸頸及沉槽-->
車拉連桿頸及沉槽-->槍鑽油孔-->清洗-->圓角滾壓-->法蘭鑽孔攻絲-->精磨主軸頸(CBN)-->精磨連桿頸(CBN)-->斜切磨小端-->斜切磨法蘭端>車滾止推面-->銑鍵槽-->動平衡-->砂帶拋光主軸-->連桿及法蘭外徑-->清洗、冷却-->檢測分類。



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