质量和效率是加工行业的生命。其中,更高的加工效率不仅意味着产量的提升,同时也标志着单件产品成本的下降。毫无疑问,所有企业都追求加工的高效率。数据统计,从汽车发动机制造行业来看,平均每五年切削效率可以提高28%,近几年甚至是在30%以上。这其中包括:切削速度平均提高19%,进给量平均提高8%。加工效率提高,加工时间大大减少。例如对灰铸铁材料缸体的铣削加工,使用高速加工中心机床,切削速度可以达到每分钟700到1500米。是那些变化使得加工效率得以升级,让我们来一窥究竟。
加工设备的高速化变革
高速加工可以提高企业的生产率,并且缩短交货时间。为了实现高速加工,就要求机床、夹具还有刀具都必须符合相关的要求,主要包括以下几个方面:首先是机床要配备能够实现高速运转的主轴,从而在转速上满足高速加工的需要;其次是要配备HSK液压夹头,用足够的刚性和定位精度,保证高速加工顺利进行;第三是要求大量采用涂层硬质合金刀具,如金属陶瓷、陶瓷、CBN、PCD等材料制作的刀具,以保证在高速加工条件下,不会使刀具过早地磨损。
用硬质刀具加工硬质件
使用上文中提到的涂层硬质合金刀具加工硬质工件,可以实现简化工艺方法、工艺环节、节约成本、以及柔性加工的目的。举例来说,在对发动机中的凸轮轴轴颈进行加工时,传统方法是采用先车削后磨削的工序。自从使用了CBN硬质合金刀具来加工,可以省去磨削这一步,同样可以满足对表面粗糙度的要求。这样既简化了加工流程,将两道工序合二为一,又提高了加工效率,大大节省了加工时间。
干式切削成为热门之选
干式切削就是不适用金属加工液的切削方式,对刀具的耐热性能有很高的要求。这种切削方式的优点是更加经济,也更加环保。例如,对汽车发动机缸体缸孔的粗加工中,如果采用陶瓷刀片来完成,就不需要添加乳化液,这可以节省下来一大笔开支。目前在国外,干式切削加工越来越受到重视,成为了工业生产中的热门之选。除此之外,在介于传统加工方式和干式切削之间的准干式加工——采用喷雾添加切削液的加工方式,也得到了长足的发展,变得越来越完善。
柔性化自动生产的应用
柔性化加工是机械加工中追求的一种较高境界,它可以应对各种批量、各种要求的零件,而不产生额外成本。在传统的自动生产线局部工位用才CNC或加工中心,从而实现柔性加工的生产线叫柔性自动线。采用专用加工中心构成的柔性制造系统,主要应用在发动机缸盖和缸体的生产上,以适应采购订单的不确定性。目前阶段,采用柔性化和自动化混合生产线成为一种的新趋势,工艺上可以将大余量切削放在传统自动线上来完成,而将缸体前后端面和侧面的加工,采用柔性生产单元完成。