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伊斯卡刀具解决方案改进曲轴加工

2019-06-06 18:58:17来源:励志吧0次阅读

伊斯卡刀具解决方案改进曲轴加工

核心提示: 在大规模发动机制造过程中,单个加工工序所耗费的时间如果缩短几秒钟,就意味着发动机制造公司每年可以节省 在大规模发动机制造过程中,单个加工工序所耗费的时间如果缩短几秒钟,就意味着发动机制造公司每年可以节省上百万美元,可从价格敏感的市场上获得更多的利润且更具有竞争力。这一点在日本汽车制造商和巴西越野汽车制造商那里都得到了验证。

有关事例:德国科隆道依茨公司(GDR)(德国柴油发动机领军供货商)生产的柴油发动机曲轴的支撑面或平衡块侧面车削。尽管平衡块的表面不与发动机的其他金属零件相接触,但是其尺寸精确性直接影响了发动机运行期间的动态平衡。道依茨公司每年可以生产十种不同类型的曲轴,每种曲轴的年度产量为2.5万件。

生产节拍减半

在伊斯卡全面更新客户刀具方案后,生产节拍时间缩短了一半,从原来的69s缩短至38s。除此之外,新方案令刀具的使用寿命得到很大提高,同时更加稳定,加工安全性也得到了改善,从根本上消除了因刀具因素产生的计划外停机。耗电量降低了10%~15%。另外,一种新型安装在刀塔上的ISCAR HELITURN LAYDOWN车削刀具免除了第二种刀具的使用,为转塔刀架留出了空间。

工序包括加工左侧和右侧的曲轴面(在曲轴旋转时),在平衡块各面去除约1.2 mm余量。道依茨公司使用Niles-Simmon公司生产的配有三爪卡盘、中心架和尾座的数控车床实施上述工序。由于曲轴不对称,待加工表面从本质上来说是一个移动的表面,因此每个工序开始阶段都处于一种断续切削的状态,除此之外,所有程序问题都与沿偏心路径转动的工作表面有关。

以前,复杂的加工需求要求对左侧和右侧的刀具单独进行加工,使用伊斯卡平装方形CNMG系列刀片。由于工艺本身包含不均匀的切削负荷和断续切削,意外刀具故障屡屡造成计划外停机,这也是道依茨公司加工速度较低的原因之一。

对另外一个平衡块进行车削

道依茨公司工程师要求伊斯卡主要针对加工节拍设计此曲轴加工解决方案。伊斯卡给出了应对措施:安装在特殊双刀刀架中的新型螺旋刃刀片使单个刀具可以对平衡块的两侧同时进行加工,实现了较高的加工速度。刀片立装,增大了沿切削面强度,使切削刃的使用寿命更长且更可靠。这也令主要刀具损耗来自切削刃的自然磨损,而不是不可预测的断裂或崩刃。

随着突发性刀刃故障威胁的消除,加工速度可以得到可靠的提升。

新型刀具的特写

除了立装刀片,HELITANG面铣刀也拥有许多其它优势,有助于加工。大正前角和螺旋刃使切削更加轻快,可以提高线速度、进给量和切削深度,同时安全性也得益保障。大正前角保证了切入式切削,避免了较小前角或零前角时较大的切削抗力。螺旋刃通过不同方式减小了切削力,使切削更加顺畅,单次微量,循序渐次。螺旋状的切削刃可以消除直刃刀片切入工件时产生的切削抗力。刀片顶面设有断屑台,有助于形成均匀的肋状切屑。此外,强力侧面螺钉夹紧方式和顶端无上压板的刀体结构使得铁屑可以顺利排出。

建立超越预期设想的合作伙伴关系

道依茨公司与伊斯司在优化加工参数方面进行合作,实现了更短生产节拍和更大加工安全性之间的平衡。在次尝试使用单个螺旋刃刀片时,生产节拍大大缩短,运行时温度降低,主轴负荷减小,刀刃使用寿命增长。于是,适时进一步提高切削参数,以推动刀具效率。通过终的参数设定,不仅使生产节拍缩短了25%以上,刀具也得到充分保护,以延长切削刃的使用寿命和改善加工安全性。通过这些测试和实验,双方都意识到尽管提高了切削速度,主轴负荷与之前相比仍然很低。[page]

此时,伊斯卡公司建议进行第二次改进:提供更低的主轴负荷。这包括在空出来的转塔刀架处安装第二个刀具,并对两对平衡块进行同时加工。如果没有螺旋刃平装刀具产生的较低切削力,上述步骤将十分危险。他们进行了尝试并且取得了成功,进一步缩短了生产节拍。

理念得到充分证明并正在延伸

自从2009年年中开始,改善后的工序昼夜不停地生产,已加工了大约2万个特殊类型的曲轴。生产节拍缩短了一半,而因严重刀具故障产生的计划外停机事件已成为历史。

基于上述成功,道依茨公司目前正在将这一理念延伸至公司的各个生产线。道依茨公司十款曲轴产品适用于多种设备包括农用拖拉机、铁路机械和破冰拖船等工业设备的发动机。该公司在柴油发动机方面的历史可追溯到其生产的世界台奥托四冲程循环内燃机时。

快速金属去除率(FMR)的成功事例

伊斯卡引用这个成功故事作为金属去除率(FMR)的一个例子,该事例结合了世界的刀具理念和整体应用支持,从而为制造商提供了更有益的加工工序。他们注意到,目前的发展趋势正倾向于向供货商寻找解决方案,而不是简单地通过产品目录或站订购刀具。伊斯卡支持这一发展趋势,因为它可以为客户提供更好更快的解决方案。

为了支持上述发展,伊斯卡推出了一款刀具搜索软件伊斯卡刀具顾问(ITA),该软件将计算机辅助刀具和加工选择带入一个全新的水平。可通过站免费使用上述搜索引擎。用户专有信息始终安全。ITA周密的思考方式堪比过程工程师,使用运行方式也像普通计算机或苹果机搜索引擎一样简单,提供的解决方案可行且详尽。软件通过搜索比较大量的全球实践案例,为您选择合适、正确的刀具。

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