哈爾濱中天數(shù)控工具有限責(zé)任公司
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從冷成型車削到螺紋擠壓絲錐再到無屑技術(shù)，這是行業(yè)趨勢，不足為奇。Profiroll Technologies GmbH位于巴特迪本的Saxony鎮(zhèn)，是世界領(lǐng)先的機(jī)床和刀具制造廠，也在不斷探索，尋求加工旋轉(zhuǎn)對稱工件的最佳方案。在生產(chǎn)機(jī)器零件螺紋時，生產(chǎn)部日益迫切需要使用螺紋擠壓絲錐。效果：刀具故障少，大大縮短了加工時間。
在這種環(huán)境下，深孔和材料質(zhì)量不穩(wěn)定性往往使刀具使用壽命難以適應(yīng)加工切削絲錐的要求。產(chǎn)生的切屑容易被堵塞，切削力波動很大，因此絲錐存在十分嚴(yán)重的斷裂風(fēng)險。最壞的情況是，只能采用火花電蝕法清除工件內(nèi)的斷絲錐，這種方法費(fèi)時、費(fèi)用昂貴，也不保證能100％成功，因?yàn)椴牧虾竺嫱粲袌?jiān)硬顆粒。因此，在進(jìn)行螺紋切削時，加工穩(wěn)定性成了工作中的重中之重。為了避免加工穩(wěn)定性出現(xiàn)任何風(fēng)險，機(jī)床操作人員除了考慮切削參數(shù)以防萬一外，別無選擇。由于首先考慮安全，所以人們在生產(chǎn)效率和浪費(fèi)之間“走鋼絲”，這勢必有節(jié)省大量成本的潛力。
于是，巴特迪本的Profiroll Technologies GmbH公司因運(yùn)而生。對于其加工旋轉(zhuǎn)對稱工件所用的型材滾軋機(jī)，公司制造出了一系列產(chǎn)品，包括最長達(dá)3米的ST37線性導(dǎo)軌底板，ST37是一種人們熟悉的鋼材，具有不同的加工能力。地板厚16——20 mm，要求90個M5或M6通孔螺紋。正因如此，巴特迪本生產(chǎn)部一直以穩(wěn)健的步伐使用機(jī)床切削絲錐?！皫啄昵?，我們曾經(jīng)考慮過將螺紋擠壓絲錐用于此應(yīng)用，但我們沒有合適的機(jī)床。”Profiroll生產(chǎn)部經(jīng)理Peter Zintl說。
因?yàn)榧庸す?jié)拍短，老式機(jī)床通常不能在幾秒內(nèi)使主軸從零提速到標(biāo)稱轉(zhuǎn)速，而這是使用高性能刀具（例如螺紋擠壓絲錐）保證成本效益的前提條件。主軸提速浪費(fèi)了寶貴的時間。能否以某種方式讓主軸以低于全速的速度運(yùn)行呢？這種想法可行但問題不少?！叭绻邢魉俣忍停诔尚螘r材料不能順利‘流過’，而且刀具也磨損得更快?！蓖郀柼氐聡炯夹g(shù)支持與銷售部Thomas Neugebauer說。
線性導(dǎo)軌底板有90個M5或M6螺孔
“不管過程，只看結(jié)果”
當(dāng)2013年初從SHW購買一臺全新動力強(qiáng)勁的機(jī)床時，情況突然發(fā)生了變化，當(dāng)時這臺機(jī)床還以Uni-Speed 7通用加工中心的形式在市場上銷售。可是，現(xiàn)在使用高性能螺紋切削刀具時，無需其他任何東西。為了客戶Profiroll能同時兼顧最大加工穩(wěn)定性和最佳生產(chǎn)效率，作為刀具的長期合作伙伴，瓦爾特推薦采用徑向內(nèi)冷的Walter Prototyp （瓦爾特-普瑞特）Protodyn? S Eco Plus螺紋擠壓絲錐。通過對耐磨損TiN涂層的進(jìn)一步提煉及后續(xù)的蒸汽處理，這些刀具的切削速度較原來使用的機(jī)床切削絲錐高兩倍。換言之，加工時間縮短70％。
螺紋一次成型
對于采用經(jīng)過熱處理的C45 或42CrMo5材質(zhì)的軸承座而言，加工M8螺紋的成本能夠節(jié)省更多。加工這些零件時，可采用matec 40-HV加工中心。大多數(shù)螺紋（大約50％）屬于深度達(dá)5D的盲孔螺紋，采用Walter Prototyp （瓦爾特-普瑞特）Protodyn? S Eco Plus標(biāo)準(zhǔn)螺紋擠壓絲錐也能達(dá)到這樣的深度?！耙郧?，在我們使用切削絲錐絲攻時，使用啄鉆加工在每次反轉(zhuǎn)退刀的同時，要退出刀具數(shù)次并清除孔低的切屑。以這種方式加工時，刀具壽命短，因?yàn)榻z攻在退刀時，與孔壁發(fā)生磨擦，從而磨損較快?！盤rofiroll工藝規(guī)劃部主任Arno Deutrich說道。相反，采用螺紋擠壓絲錐，螺紋一次性成型，不會發(fā)生啄鉆——這是巨大的生產(chǎn)效率紅利。“總的來說，每件零件的加工時間縮短20分鐘?！惫に囈?guī)劃部主任繼續(xù)說道。
由于工件采取預(yù)鑄孔的工藝，生產(chǎn)效率提高的比例還不大，瓦爾特的刀具專家給出了優(yōu)化的工藝和刀具。Walter Titex（瓦爾特-蒂泰克斯）的X?treme整體硬質(zhì)合金高性能鉆頭。用戶還可獲得兩重利益：刀具的進(jìn)刀速率更快，鉆孔過程中刀具無需退刀清除鐵屑，清除鐵屑是以前鉆預(yù)鑄孔的標(biāo)準(zhǔn)程序，可是現(xiàn)在毫無必要，簡直不可想象。深孔一次成型是X?treme鉆頭的眾多長處之一，其中采用內(nèi)冷及優(yōu)化的涂層和槽形，也是一種市場刀具標(biāo)桿。
軸承座采用熱處理后的鋼材材質(zhì)，要求加工約50個M8螺孔，螺紋擠壓絲錐的加工深度約為5D
“使用全新螺紋切削技術(shù)，是我們生產(chǎn)部門的一個里程碑?！盇rno Deutrich總結(jié)道。不管鉆孔數(shù)量有多大，也不管深度有多深，Profiroll都會選擇螺紋擠壓絲錐。
“單一供貨渠道的機(jī)床——刀具——工藝”
客戶通常提供一份零件圖，Profiroll制定出精加工的解決方案——幾乎一臺專用機(jī)床可集成多種工藝，用于加工螺紋、齒輪等輪廓，甚至還可加工光滑表面。因此，成型技術(shù)能替代費(fèi)用更加昂貴的加工工藝過程。例如，采用高精度車削凹槽往往可替代磨削，而且價格低廉。20世紀(jì)90年代以來，還生產(chǎn)了輾環(huán)機(jī)產(chǎn)品。例如，生產(chǎn)常用零件滾珠軸承圈。
通常來說，每一種冷成型都有很多好處，零件抗拉強(qiáng)度高，材料不做嚴(yán)格要求，因此終端產(chǎn)品重量最輕。這對汽車業(yè)特別重要，因?yàn)镻rofiroll產(chǎn)品占有汽車市場大約70％的終端用戶市場份額。
動力強(qiáng)勁的先進(jìn)機(jī)床設(shè)備使快速加工大量螺紋成為可能
螺紋擠壓絲錐——一種理想的替代品
螺紋擠壓絲錐有哪些長處？
因?yàn)椴粫a(chǎn)生切屑，螺紋擠壓絲錐的加工穩(wěn)定性高，因此，其刀具使用壽命很長。因?yàn)闆]有切屑，還可加工深螺紋。因?yàn)榈毒邲]有排屑槽，所以很堅(jiān)實(shí)可靠。切削速度比切削絲錐所用的刀具高得多，因此用戶能節(jié)省大量時間。
Walter Prototyp Protodyn? S Eco Plus螺紋擠壓絲錐是一種高端刀具，采用內(nèi)冷方式，具有徑向冷卻液出口，涂有TiN涂層，并經(jīng)過蒸汽處理。
螺紋擠壓絲錐成型對機(jī)床、材料或芯孔有何要求？
螺紋擠壓絲錐通常適合任何機(jī)床。但是，老式機(jī)床往往不能達(dá)到最高的切削速度，因此不能充分發(fā)揮刀具性能。先進(jìn)的機(jī)床不會出現(xiàn)這種情況。
可擠壓成型的材料包括鋼材（＜1300 N/mm2）、不銹鋼（＜1100 N/mm2 ）和有色金屬。對于含Si的合金，可小于12％。一般來說，螺紋擠壓成型的底孔必須鉆得比螺紋切削底孔大。因?yàn)槌尚推陂g工件材料會堆積形成螺紋小徑，所以精確性要求更加嚴(yán)格。通常來說，孔公差為±0．02 mm。對于不易變形的材料，可加大孔徑，以便使刀具使用壽命最長。因?yàn)槁菁y擠壓成型期間多種因素的相互作用，很難對切削數(shù)據(jù)和孔徑做出通用規(guī)定。因此，我們在Walter GPS刀具軟件中儲存了詳細(xì)的推薦方案。軟件考慮了各種加工條件下的差別，并為用戶提供了技術(shù)支持。
有很多采用外冷和內(nèi)冷的的刀具，內(nèi)冷有何優(yōu)勢？對于不會形成切屑的擠壓成型加工，不再要求沖洗切屑。
擠壓成型對于的潤滑效果要求極高。對于盲孔，內(nèi)冷冷卻液能改善潤滑效果，因?yàn)槔鋮s液從中間流入孔內(nèi)，在螺紋牙側(cè)處在壓力狀態(tài)下擠出。此外，還可清除鉆削后盲孔內(nèi)留下的切屑。但是，我們還有冷卻液徑向流出的刀具產(chǎn)品，無論是盲孔還是通孔螺紋，這些產(chǎn)品變型都可保證完美潤滑。
Profiroll Technologies GmbH成立于上個世紀(jì)40年代。如今公司全球經(jīng)營，全球生產(chǎn)，每年大約有100臺機(jī)床的銷量，不再專門加工螺紋，也加工旋轉(zhuǎn)對稱工件。共有員工約300人，還有35人接受過專門培訓(xùn)。除了機(jī)床外，Profirol還供應(yīng)成型刀具，并提供多種服務(wù)。
