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　　責任編輯將特別針對幾個各方面的加工考驗給開具體的事例，闡釋制造商

　　如何在工作中推進的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

　　近年來，金屬加工業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，其動力來自于多個各方面。例如經(jīng)濟的全球化、市場競爭的加劇、難加工金屬材料的采用以及對環(huán)境問題的覺悟等因素。其結果是，的終端用戶對制造商提出持續(xù)改進的要求。金屬加工業(yè)的總趨勢是產(chǎn)業(yè)發(fā)展更多先進的加工工藝。雖然產(chǎn)業(yè)發(fā)展史上具有劃時代意義的創(chuàng)造發(fā)明多數(shù)來自專門的科研機構，但是直接面對具體加工考驗的是廣大的制造商。因為制造商處在開發(fā)新型金屬材料、結構和加工方法的第一線。

　　新金屬材料的加工考驗

粉末狀金屬零件是一類經(jīng)濟型的代替方案。采用粉末狀金屬技術制成的零件具有許多獨特的優(yōu)勢。粉末狀金屬技術使得被加工的復雜零件接近最終的尺寸和輪廓，從而明顯提高加工工作效率。通常所須要的只是一次精加工。另外，粉末狀金屬技術在零件內(nèi)特意留出殘余孔隙度，這對自潤滑、減輕重量和消聲等優(yōu)點十分有利。某些復雜零件極難或無法采用現(xiàn)代鑄造工藝制造，能很容易地采用粉末狀金屬技術進行制造。總之，粉末狀金屬技術提供了一個經(jīng)濟的零件制造方法。那么，加工粉末狀金屬面對的考驗是什么？

粉末狀金屬金屬材料的加工難度經(jīng)常被低估。由于粉末狀金屬金屬材料往往是在一類軟的、有時為多孔結構中含有硬微粒，加工人員經(jīng)常被金屬材料延展性值所誤導。微粒延展性高達HRC70，而宏觀經(jīng)濟延展性低到HRC10。硬微粒和科紫麻會引致研磨刃的微觀煩躁。的研磨刃在切入填裝時猶如是在微粒和微粒間以及孔和孔間穿行。反復的小沖擊引致研磨刃上造成小裂縫。這些煩躁裂縫愈來愈大，最終引致研磨刃微崩。此種微崩十分細微，以致于看上去就像正常的破損。微粒延展性和宏觀經(jīng)濟延展性間的常見偏差意味著加工粉末狀金屬零件通就像是在加工一個砂輪。

　　通過匹配圓角、寬度和研磨刃研磨，我們已經(jīng)強化了研磨刃，并因此提高了采用壽命，明顯改善表面粗糙度和加工公差，使客戶獲得更高的勞動制造率和可靠性。此種研磨刃設計對難加工的粉末狀金屬金屬材料尤其適用于。

汽車發(fā)動機缸蓋上的閥座是一個典型的粉末狀金屬零件，閥座孔的精加工用PCBN加工的采用壽命是5000件，而用軟質(zhì)合金加工的采用壽命為300件，二者的采用壽命相差十幾倍。PCBN等超硬金屬材料代替軟質(zhì)合金已經(jīng)在愈來愈多的應用場合成為一類趨勢。

　　難加工金屬材料斷屑的考驗

　　鈦合金是眾人皆知的不良導熱體，也就是說高溫保持在研磨點上，引致能造成焊接、粘結和擴散等合金化傾向，研磨刃會很快被損毀。鈦合金的研磨優(yōu)點是造成一類薄的高速墊圈，它極難被弄斷成能掌控的碎屑。通常，此種墊圈將使現(xiàn)代的加熱數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)偏移，引致研磨點缺乏機油，并損毀零件。采用大珠點角且研磨刃鋒利的現(xiàn)代可以使這些影響最小化，但是生成的長墊圈極難掌控。

　　為響應航空工業(yè)對明顯改善鈦合金研磨性能的需求，山高開發(fā)了Jetstream。在解決把機油精確地傳送到研磨區(qū)這個老大難問題上，它是一類革命性的新方案。

Jetstream的工作原理是把集中的機油高壓激波以高速直達接近研磨刃的最佳位置。此種機油的激波把墊圈抬走前刀面，明顯改善墊圈掌控和采用壽命，并能提高所應用的研磨參數(shù)，而且不僅僅適用于于航空金屬材料。Jetstream已經(jīng)被證明對幾乎所有的金屬材料組有效，而且機油壓力的選擇范圍寬。

　　從研磨區(qū)高效地散熱器是影響性能的最重要的因素之一。采用機油來散熱器的好處是清晰明了，直到現(xiàn)在機油還簡單地被用在沖洗該區(qū)域。要讓機油能真正地有效，它應該能把熱能從研磨區(qū)迅速取走，而定向的機油流將機油精確地送到須要的地方就會有效得多。

為了使小刀有效地工作，鉆孔和小刀二者都須要達到某一溫度水平。熱能太多的話，采用壽命將延長；熱能不足的話，墊圈將無法正常形成。當墊圈形成時，它所含的熱能須要被取走。無法迅速取走熱能引致一類延展性好的墊圈，柔性好且無法弄斷，而其自身的不斷卷曲使工頭操作起來十分不便。

　　Jetstream對從研磨區(qū)取走熱能十分有效，使墊圈迅速加熱，墊圈的通氣使其變脆。由此得到的墊圈易于弄斷并能從研磨區(qū)去除。

　　憑借Jetstream，山高清楚了直接將機油數(shù)據(jù)傳輸?shù)?鉆孔接觸面這一理念的重要性。它用最小量的機油，提供有效的加熱，也使墊圈脆到足以更容易地弄斷，從而允許提高研磨速度并延長采用壽命（歸因于減少加工通氣和溝槽破損）。更不用說消除了停機時間和與膠體的長墊圈相關的零件損毀。

在山高的試驗中，普通以40m/min的研磨速度、0.25mm/rev的進給量和2mm的研磨深度來制造Ti6Al4V零件，加工鼓點為5min。而采用Jetstream，可以把研磨速度提高到80m/min，并將加工鼓點延長到3min，勞動制造率提高了40%。

　　加工工作效率的考驗

　　時代在變，日益增長的工作效率競爭要求有愈來愈高效的加工方法。高進給銑削是保持公司處于領先地位的關鍵。

　　高進給銑削實際上是一個為高金屬研磨率開發(fā)的粗加工方法，用以提高生率和節(jié)約加工時間。把較淺的研磨深度（不超過2mm）和大的研磨圓弧半徑或者小的主偏角相結合，將研磨力的方向朝著軸向的機床主軸。

此種銑削方法能夠取得比現(xiàn)代方法快3倍的加工速度。它并沒有在研磨時采用更大的切深（將縮短采用壽命），而是從反方向進行。它把淺的研磨深度和高的每齒進給量成對采用，保護了。并且獲得比普通加工更高的金屬切除率。

　　此種方法具有很多優(yōu)勢。例如，研磨力在軸線方向上指向機床主軸；減少振動并進而延長采用壽命；高進給銑削（HFM）方法利用較小的主偏角；使徑向研磨力最小化而軸向研磨力最大化；減少振動的風險并獲得穩(wěn)定的加工；當處于大懸伸加工時，這個方法甚至又能提高研磨參數(shù)。

采用較小的切深和更快的每齒進給量進行加工，每分鐘可以去除超過1000cm3的鉆孔金屬材料。事實上，有時進給速度可以提高到常規(guī)值的10倍。而且即使它是一類粗加工方法，仍能獲得接近成品的外形。這使用戶能跳過半精加工并直接進行最終的精加工。給每臺機床制造更多零件的可能性。

　　HFM方法對型腔銑削十分有效，尤其是模具加工。除了型腔銑削，它還可用于平面銑削、螺旋插補銑削和插銑等加工方法。HFM方法已經(jīng)被更多的機加工領域所采用，制造商還在提高加工經(jīng)濟性各方面進行探索。除了最常見的三角形小刀，有4個研磨刃的方小刀也已用于高進給銑刀。

　　加工經(jīng)濟性的考驗

　　方肩銑削在銑削加工領域占有很大份額。無論加工中遇到怎樣的困難，用戶都希望獲得一類既能提高勞動制造率又能降低單件成本的經(jīng)濟的解決方案。多研磨刃已經(jīng)存在，但是用戶還在尋求能夠提供最低每刃成本的。

方肩銑削的經(jīng)濟性還體現(xiàn)在以下各方面。用戶希望第一次就實現(xiàn)真正的90°直壁，不必動用費錢耗時的另一個銑削加工。有些多刃噪聲很大，振動劇烈，因此其表面粗糙度的效果不甚理想。須要低噪聲、低振動的銑削，而且必須采用較小的公差小刀（周邊磨削）和小刀座。客戶須要高精度的來實現(xiàn)最佳質(zhì)量的表面粗糙度。減少不同的庫存量有助于提高利潤?？蛻繇氁捎糜诙喾N不同加工（包括平面銑削）的方肩銑刀。事實上，客戶希望得到一類用于普通加工的可靠、經(jīng)濟高效、首選的解決方案。

山高公司的Square-6產(chǎn)品是一款采用三角形小刀的獨特方肩銑刀。每個小刀有2個研磨刃的Turbo旋風銑刀是一款最常見的方肩銑刀，它研磨輕快，加工工作效率高。美中不足的是小刀的有效研磨刃數(shù)量少，在談及經(jīng)濟性時缺乏優(yōu)勢。Square-6有6個研磨刃，因此每個研磨刃的成本低，十分經(jīng)濟。小刀座的軸向前角為負，但是小刀上的正角研磨刃能保證研磨前角為正，因此可以確保高性能。Square-6具備3種不同小刀幾何角度和3種不同的齒距，這使其能在廣泛的金屬材料、加工和工況下都能提供同樣的高性能。90°的主偏角確保只需一次加工就能得到真正的90°方肩，從而節(jié)約制造時間。帶涂層的刀體具有更長的采用壽命。預硬的刀體和周邊精磨的小刀具有更好的精度，可靠性更高，也能夠提高所加工零件的精確度和公差。

三角形的方肩銑刀小刀有6個研磨刃，增加了刀體的制造難度。常見的Turbo旋風銑小刀和方小刀都是單面小刀，分別由2個和4個研磨刃。而Square-6的小刀是雙面的，對刀桿上小刀座的設計、制造提出更高的要求。但隨著制造技術的進步，其加工也不成為一個難題。所以，隨著制造技術的不斷進步，類似于Square-6此種注重經(jīng)濟性的產(chǎn)品將會不斷出現(xiàn)。

　　( 文章來源：互聯(lián)網(wǎng) )

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