摘要 在位于德國圖賓根市的瓦爾特股份有限公司的現代化制造車間里,不僅制造可轉位刀片,還生產非標刀片,用以加工特別復雜的輪廓形狀。瓦爾特采用德國特羅辛根市哈斯馬格磨床有限公司的磨床來生產制...
? 在位于德國圖賓根市的瓦爾特股份有限公司的現代化制造車間里,不僅制造可轉位刀片,還生產非標刀片,用以加工特別復雜的輪廓形狀。瓦爾特采用德國特羅辛根市哈斯馬格磨床有限公司的磨床來生產制造這些專用刀片。在鑄鐵毛坯件上鉆直徑66mm、深度113mm的孔,孔的圓度公差不超過0.01mm,零件需一次性安裝在自動變速箱內,如果鉆孔不正,驅動齒輪旋轉就容易出現偏差。針對這項加工任務,瓦爾特公司專門設計制造了一種專用可轉位刀片,其切削幾何特征是經過專門校準的邊緣倒棱,這樣既可以降低精加工時的切面壓力,同時又可避免鉆桿擺動。
瓦爾特在磨床車間設有自主設計部門,專門制造用于加工特別復雜幾何形狀的特種刀具。這里有數臺哈斯馬格的Multigrind AF 90型高精密多軸數控磨削中心。
每個可轉位刀片的所有直線和圓弧都是經多臺先進的CNC數控磨床精雕細琢而成,而專用可轉位刀片只能使用專用磨床制造。“當可轉位刀片上出現很小的凹陷時,如在L型上出現很小的外半徑或內半徑,使用標準磨床就無法達到要求的精度了。”瓦爾特明辛根廠廠長阿爾弗雷多?維拉先生介紹說,“幾微米大小的幾何形狀是肉眼看不到的,這些特殊的形狀只能使用哈斯馬格磨床上的尖型成型砂輪才能制造出來。”
隨著市場對非標刀具需求的增加,如傳動部件、點火裝置、渦輪生產中專用杉樹銑刀等,尤其是航空、航天技術、能源及發電機工業以及機床制造和模具制造訂單的增加,零件幾何形狀的復雜程度也在不斷提高。各種難加工材料被越來越多地采用,如鈦合金、高性能合金鋼、合成材料(如玻璃纖維或碳纖維強化的合成材料)等,對制造精度和表面質量要求不斷提高,而其核心就是切削技術。
??????? 瓦爾特公司擁有專門生產可轉位刀片的高度現代化的工廠,每天生產數萬個可轉位刀片,被稱為“最現代化的可轉位刀片生產廠”。工廠的磨床車間同樣非常突出,瓦爾特在這里投入先進的、高精度的機床以研磨刀具的刀刃。可轉位刀片的高質量體現在每個切削刀刃是否都有完全精準一致的外形,“為了做到這點,需要磨床有能重復高精度的、運行非常穩定的加工程序,而并不是每個磨床制造商都能夠滿足這些條件。” 阿爾弗雷多?維拉先生強調說。
瓦爾特公司在6年前選擇哈斯馬格的萬能磨床Multigrind AF 90研磨專用刀具。阿爾弗雷多?維拉先生介紹做出這一決定的原因是“我們使用磨床的目的是制造出專用可轉位刀片的特殊外形,哈斯馬格正好提供了最佳解決方案。在開始洽談購買合同前進行的第一次試驗時就已經看到,磨床精確得就像是為我們需求量身打造的一樣”。從那時起,工廠就不斷引進這種高精密多軸數控磨削中心。
雖然哈斯馬格公司是個擁有130名員工的中型企業,但制造的是能夠完成特種研磨任務的數控磨床。哈斯馬格采用的磨床方案是:統一建立X軸、Y軸和Z軸直角線性軸線基礎,一個環繞C軸旋轉的機軸和一個旋轉軸向A方向的加工工件。
哈斯馬格機床的高度靈活性體現在為各項加工任務專門配置和開發的附加模塊和流程以及自主開發的控制軟件。Multigrind AF 系列機床標配有五個軸和一個配備4-6個刀位的刀具更換器,刀具更換只需10秒鐘。機床采用低振動的礦物鑄造床身,并附加一個數控尾架,可以達到很高的精度。為了保證研磨產品的高精度要求,哈斯馬格采用自動調整加工工件和研磨刀具。磨床上裝有一套直接測量系統,測出精準的位置參數后由研磨刀具根據參數自動調整,這就是“自適應控制”程序,是加工過程中超精準定位的前提,也是瓦爾特公司在制造專用轉位式刀片時所要達到的超級精準研磨效果。
瓦爾特公司在選擇磨床時首要的要求是必須達到+/- 0.01mm的公差精度,另外一個決定性因素是機床能夠應用尖銳的成型砂輪,這是制造特殊刀片上特種形狀必須采用的技術。哈斯馬格磨床有一個靈活的夾緊系統,能實現刀片在機床上的定位測量,在加工時能夠完成全部加工任務,一個加工工序可以同時完成三個面的形狀加工。
Multigrind 機床上使用哈斯馬格公司自主開發的控制軟件,可以直接在軟件與機床模塊之間進行調試,能夠快速響應每個用戶的加工任務要求。通過DXF文件將工件型面調入哈斯馬格軟件中并生成NC數控程序。
刀具質量的另一個重要標準是高精度的可重復性,即每個刀片所有切削面必須具有完全相同的特性才能夠獲得穩定的工藝和預定的刀具壽命。AF90的高穩定性以及微小的軸向縫隙完全可以滿足這些要求。
維拉先生表示,“哈斯馬格在磨床領域的豐富經驗使我們非常有興趣關注其最新產品和繼續合作。我們需要更加靈活的軸向自由度,將會密切關注哈斯馬格開發的新機床和模塊 ”。哈斯馬格公司的專家們已開發出部分技術,如直接在機床上對已磨損的尖型成型砂輪進行磨光和修整。公司新開發的Multigrind CA型號系列也表現出突出的進步,它采用其姊妹產品CB上的多重立方體系統(Multi-Cube-System),配合立方體形狀的礦物鑄造床身和軸線配置順序,為機床提供了更高的運行平穩性和穩固性。機床參數數值的分析優化也為用戶提供了更高性價比的解決方案。
最后維拉先生還提到了哈斯馬格優秀的售后服務,其特色是能夠直接與相應責任人直接對話。如果加工現場需要幫助,耗時一般不超過一天。“在哈斯馬格我們總能得到有力支援和好的建議。此外哈斯馬格還將其發明——保持最少計量的潤滑油量直接傳授給我們”。