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快速精确的球面铣削加工

来源:国际金属加工商情 发布时间:2020-03-09 505
金属加工金属成型机床其他金属材料测量及控制系统模具及冲模表面处理金属切削机床 金属表面处理
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Avantec 公司研发生产的特种铣刀满足了传送系统专家 Expert-Tünkers 公司需要在铣床上对回转工作台壳体中的球形滚动体槽进行高效、精准的完整加工的要求,省去了车削工序,显著地提高了铣削加工的工艺灵活性和加工效率。    
Avantec 公 司 为 Expert-Tünkers 公司回转工作台球形滚动体槽的粗铣开发的超紧凑型专用铣刀。
 
定位、计时、启动——全方位的自动化,这就是Expert-Tünkers 公司用来描述自己生产经营领域的关键词。该公司成立于 1961 年,现已发展成为动态输送系统和回转工作台领域的领导者之一。不论您乘坐的是什么品牌的轿车,它的零部件能有可都是利用 Expert-Tünkers 公司的回转工作台加工的,也有可能是借助 Expert-Tünkers 公司的传送系统在加工车间里输送的。
 
简便的高精度的球面轴承
 
Expert-Tünkers 公司对质量要求很高,每一个零件的形状都不相同。就连回转台用的轴承也是 Expert-Tünkers 公司在德国 Lorsch 自己的工厂中生产制造的。因为他们生产的回转工作台不仅需要较快且非常平稳地承受高载荷,而且还要有很高的运动精度。
 
回转工作台加工的一道关键工序就是壳体中球形滚动体槽的加工。这一加工工序提出了很高的形状精度、尺寸精度和位置精度要求。“直径尺寸、高度尺寸和端面跳动的公差要求最大只允许 0.02mm,配合精度要达到 H7 级的配合。”Expert-Tünkers 公司工艺技术领域的生产计划员Alexander von Schwech 先生说。
 
但高精度并不是寻找刀具专家进行球形滚动体槽加工替代解决方案的根本原因,充分挖掘生产加工的潜力、节约生产成本则是更重要的决定性因素。“以前,我们是在龙门铣床上加工这类球形滚动体槽的,但通常成本很高。在投资购买了两台车铣加工中心之后,我们能够更快、更精确地完成回转工作台壳体的加工,效率也提高了两倍。但随着市场需求的提高,两台车铣加工中心的生产能力显得不足了。而我们还有一台原本为其他生产加工任务而购置的、简单的万能铣床。” Schwech 先生说。
 
因此就有了这样一个问题:怎样才能在价格只有车削加工中心一半、在加工运动机理完全不同的万能铣床中完成车削加工才能得到的加工精度呢?
 
答案是——这是根本不可能做到的事情。
 
但 Expert-Tünkers 公司对这样的答复肯定是不满意的,因此公司选择向刀具合作伙伴 Avantec 公司寻求解决方案。
 
Avantec 公司的技术咨询和销售负责人 Ralf Unzeitig 先生分析了 Expert-Tünkers 公司提出的问题,并很快得出结论:利用 Aventec 公司的技术有可能解决这一难题。“根据类似刀具的经验我们找到了这一问题提出的根本性要求—需要一把结构非常紧凑、有着高切削加工性能可转位刀片的铣刀。”Unzeitig 先生表示。
 
Unzeitig 先生和他的开发设计团队根据 Expert-Tünkers公司给出的两种回转工作台球形滚动体槽的要求设计了第一批铣削刀具。
 
“最大的问题是被加工部位轮廓的复杂性问题:乍一看被加工轮廓显得并不复杂。但要求在各种尺寸规格的回转工作台壳体上都要可靠而且精确地加工出这样的轮廓。”Expert-Tünkers 公司生产和驱动技术部门的领导人Hermann Lerner 先生说,“考虑到有许多相互干扰的棱边尽可能多的使用一些可转位刀片,因此专用铣刀的尺寸应该尽可能的大一些。另一方面,所要求达到的质量标准又要求我们不得不减小铣刀的尺寸。这简直是一个两难的选择”Unzeitig先生说。
 
 
Lorsch 市 Expert-Tünkers 公司研发生产的回转工作台是汽车工业必不可少的装备。标准型的回转工作台有 16 种不同的规格型号,标称直径从 350mm 至 3200mm。

 

 
Avantec 公 司 为Expert-Tünkers 公司研发生产的 XtraKontur 型 特 种 铣刀的每一个可转位刀片处都有一个压紧螺钉。

 

铣削加工
 
Aventec 研发设计人员能够应对这样的挑战。在他们的共同努力下诞生了结构非常紧凑的 Xtra Kontur 型粗铣刀。Expert-Tünkers 公司在试切削时使用的两种 Xtra Kontur 粗铣刀的公称尺寸为 50mm和 80mm,配用了 8 个和 12 个可转位刀片,每种刀片有四种不同的变型。另外还有一种配用了两种不同 MO 可转位刀片的精加工盘铣刀,它可以完成最高 H7 的配合精度加工。为完成不同槽深的粗加工,Avantec 公司提供的是该公司的标准型 CB 18 盘铣刀。

 

如上图所示公称直径 80mm 的 Xtra Kontur型特种铣刀有十二个可转位刀片。后图为Xtra MT 90 型精铣铣刀。
 
“我们做到了在常规万能铣床上加工出理想的外形轮廓,但提供的解决方案不仅仅只是可以精确的加工出应有的尺寸和较高的表面质量,我们还应保证很高的加工精度。它不仅应像车削加工一样精确而且也必须不需要花费更多的加工时间。”Lerner 先生说道。
 
“这一成果归功于我们对高复杂程度、高要求的可转位刀片领域中有着丰富的专业技术知识。正是这样,我们的切削刃才能加工出如此高质量的被加工表面。”Unzeitig 先生补充说道。
 
借助于这一铣削刀具解决方案,Expert-Tünkers 公司的两位加工技术专家看到了高效加工回转工作台壳体类产品的可能性。根据他们的经验:从今天的经济性角度来看外购这样的壳体类零件几乎是无利可图了。
 
Schwech 先生也给其他切削加工企业提出了这样的建议:“对于那些目前无法增添新设备的机械加工企业来讲,这一铣削刀具解决方案也是他们利用现有设备提高生产能力理想的解决方案。尽管专用刀具的价格明显的要高于标准刀具,但节约的成本费用超过了刀具的额外支出;同时,企业还有着更加灵活的生产、加工可能性。在某些情况下,企业甚至还可以将外包给第三方的产品拿回来自己加工。

 

 

 

 

本文译自德国 Werkstatt und Betrieb 杂志

作者:Frank Pfeiff er

 

 

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