无人值守的粗加工

Heinrich Wagner Sinto（HWS）拥有近90年的悠久历史，专注于铸造设备的制造。如今作为全球铸造机械制造商Sintokogio集团的一部分，HWS在德国北莱茵-威斯特法伦州Bad Laasphe的两座工厂中运营，拥有约330名员工，占地约50,000m2，主要生产用于铸造行业国际客户的造型机与造型系统、浇注设备以及砂处理与再生单元。

借助伊斯卡的Neofeed高进给铣刀，HWS实现了夜间无人值守生产，并显著提升了整体经济性

“客户群体既包括中小企业，也包括全球运营的大型跨国公司。”HWS机械加工部门负责人Christian Hammer表示，“但无论规模大小，客户对我们的要求始终一致，在合理成本条件下提供最高质量产品，并提供符合当前能源效率、可持续性以及生产效能要求的解决方案。”

粗加工重构

为了持续满足客户的高要求，HWS在约2年前启动了一项全面的投资与工艺优化计划。除引入现代化设备、加强自动化以及打造更年轻化、更高动力的团队外，公司也希望通过调整并优化生产工艺来实现长期的竞争力提升。“在这一背景下，我们在刀具合作伙伴伊斯卡的支持下，对整个工艺流程进行了重新审视。”Hammer表示，“我们已经在钻削工艺上做了优化，而现在重点转向楔形板的粗加工环节。”

在HWS，该零件由一块尺寸为190×267×390mm、重量约160 kg的合金结构钢21MnCr5实心坯料加工而成，整个过程分为两次装夹完成。第一次装夹中，对工件底面进行粗加工，并将侧面加工至所需尺寸；第二次装夹中，则对上表面轮廓进行粗加工，铣削斜面并加工台阶结构。

“整个粗加工过程大约需要2小时。”铣削团队负责人Benjamin Markus解释道，“期间我们需要去除大约40-60kg的材料。”随后，HWS使用伊斯卡的平面铣刀对工件进行精加工，之后楔形板再送往外部进行淬火处理。

伊斯卡的铣刀在第一次装夹中对底面进行粗加工，并将侧面加工至尺寸要求；随后，在第二次装夹中继续进行上表面轮廓的粗加工，同时铣削斜面并加工出台阶

无人化生产

该零件用于HWS的铸造设备中，每年约生产30件，近期已转移至一台配备自动托盘系统的新型五轴加工中心。该系统原本具备实现夜间无人值守粗加工的条件，但此前使用的六刃铣刀在工艺稳定性与刀具寿命方面无法满足要求。“通常一块楔形板加工完成后，刀片就已经磨损，需要进行转位处理。”铣削团队负责人Benjamin Markus 表示。

因此，Markus与Hammer联系了长期合作的刀具伙伴伊斯卡。技术顾问Lee Klappert与Marco Rötzel提出了合适的解决方案：“我们很快意识到，配备FFQ8八刃刀片的Neofeed高进给铣刀是最合适的工具。”

Rötzel 表示。Klappert 补充道：“客户能够在极短时间内以稳定工艺去除大量材料，这一点始终令人印象深刻。同时，它还具备较低的单刃成本以及对机床更友好的轻切削特性。”

稳定可靠的性能

在 HWS，实际使用的是型号为FFQ8 D080-07-27-12的铣刀，直径80mm，配备7个刀片座。该高进给铣刀搭配FFQ8 SZMU 120520T型号的可转位刀片，并采用耐磨TiAlN涂层的细晶粒牌号IC808。

高进给铣刀Neofeed 配备八刃可转位刀片，并具有12°的倾角

“这些刀片不仅切削轻快，而且在抗缺口磨损和抑制积屑瘤形成方面也非常稳定。”Rötzel表示。
最终结果表明，Neofeed在HWS的应用远超预期。与原方案相比，切削速度由180m/min提升至200m/min，每齿进给由0.8 mm提升至1mm。

此外，系统实现了超过5500 mm/min的进给速度，切屑厚度从0.69 mm提升至0.87mm，并在1.2mm的切深条件下，将单位时间金属去除率提升至原来的三倍，接近400cm³/min。

在该加工过程的所有切削阶段中，都会产生这种干净、短小的切屑，且易于排出

“同时，刀具寿命在工艺稳定的前提下翻倍，超过200分钟，因此我们可以放心进行夜间无人化生产——这也是我们最终决定全面切换高进给铣刀的原因。”Markus表示。

如今，该刀具在HWS已经持续稳定使用，不仅用于楔形板加工，还扩展到其他同样需要高稳定性粗加工与高去除率的制造任务中。

本文译自德国Werkstatt und Betrieb杂志

来源：荣格-《国际金属加工商情》

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