數控機床

      對於總部位於德國圖賓根的精密（mì）刀具製造商瓦爾特的工程師們來說，他們不僅（jǐn）僅是（shì）為了工作而工作：而是（shì）抓住一切機會，將其技術專長直接服務（wù）於專業的終端用（yòng）戶。因此，他（tā）們往往從技術層（céng）麵給出一些（xiē）確實必須的專業解決方案。瓦（wǎ）爾特提供個性（xìng）化（huà）的方（fāng）案和刀（dāo）具幾何尺寸，彰顯他們在控製（zhì）生產成本方麵的出色（sè）表現。
 

      瓦爾特的產品樣本列出了約45,000種標準刀具，但（dàn）是即使是這樣龐大的產品係列，也無法（fǎ）麵麵俱到，不可能滿（mǎn）足所有用戶的（de）要（yào）求。因此，定製解決方案部門就應運而生了。“非標刀具（jù）是我們的熱門話題”，瓦爾特業務應用開發部總監（jiān）Andreas Elenz說，“僅拿圖賓根-公司總（zǒng）部來說，我們在此領域就有大約50名技術人員，公司內部的加工能力隨時能滿足定製加工要求。其（qí）中主要原因有三：一是除（chú）了標準刀具外，定製加工是一種高產量高回報的業務。二是高效（xiào）的非標刀具是敲門（mén）磚，為後續標準係列產品的業務開展（zhǎn）起到拋磚引玉的作用；三是我們的（de）座（zuò）右銘一直勉勵著我們：Those who master what is difficult must also be good at what is easier（那些能掌握困（kùn）難的也必定擅長於簡單的）。後兩個原因比第一個原因更加重要：我們的定製能力在非（fēi）標刀（dāo）具領域得到最佳體現。”
 

      定（dìng）製設計解決（jué）方案：簡單標準產品的衍生品

      非標刀具基本上可分成三類（lèi）：1.基於標準刀具的衍（yǎn）生品（pǐn）；2.一刀多用（複合（hé）刀具）；3專刀專用（複雜非標）。
 

      第一類非標刀具又可分成兩小類：第一小類是除了至少一個參數有（yǒu）差異外，其他幾乎與標準刀具完全一致，例如不同直徑的鑽頭就屬於這一小類。對於這些衍生品特別是整體硬質合金鑽頭、銑刀及HSS－E （PM） 螺紋切削刀具而言，需要變化的參數數量少。這就是為（wéi）了縮短交貨時（shí）間，這（zhè）種變型也是Walter Xpress（瓦爾特速致）刀具的典（diǎn）型備選（xuǎn）產品。非標（biāo）刀具（jù）利用在線配置係統設計。“用戶選擇標準刀（dāo）具係列中（zhōng）沒有的偏差參數。” Elenz說。交貨時間隻需三（sān）周。
 

      細微變化，性（xìng）能（néng）卓越。
 

      第二小類也是基於標準（zhǔn）產品的衍生品，但調整過程較（jiào）為複雜。刀具不僅（jǐn）僅填補了用戶的空白，還提高了生（shēng）產效率，來看看Andreas Elenz的舉例說明：“例如，用戶向加工一件不常用的材料，雖然我們的產品樣本中有適合的可轉位刀片類型，但（dàn）並非專門用於這種材料。於是，我們（men）就分（fèn）析現場的加工應用類型，並（bìng）計算期望的切（qiē）削速率。如（rú）果數量大，很有潛力，那麽（me）我們就（jiù）使（shǐ）用專用刀片，例如采（cǎi）用不同的（de）塗層、不（bú）同的基體或不（bú）同的切削刃形狀。”對於非（fēi）標刀具，為（wéi）了達到最佳（jiā）的經濟效益，必須充分發揮定製技術專長和經驗的作用：用戶的生產效率應當比使用標準解（jiě）決方案更高。
 

      最初，產品樣本上不會有這類刀片。但是，在特殊解決方案得到實踐證明後，可能作為標準產品生（shēng）產。“當然，這是最理想的結果，”Elenz說。“例如，與在早期就使用新材料（liào）的行業潮流引領者合（hé）作時，可與他們一道開發優化的工藝。”
 

      多道工序，一（yī）次完成。

      除（chú）了從標準刀具衍生外，第（dì）二類非標刀具便是“一刀多用”。典型示例：在工（gōng）件上分（fèn）三級鑽孔，而且每（měi）一級的孔徑（jìng）不同（tóng）。采用標準解決方案，很容易完成這種：每次（cì）使用不同的鑽頭，依次鑽孔即可。可是，這樣會存在倒角問題。每級加工完（wán）畢後，必須更換刀具，這（zhè）需要花大量時間。當采用“一刀多用”方案後，這種工藝的效率會高得（dé）多。使用一（yī）級鑽（zuàn）頭，就可沿著設定好的長度，鑽通三種不同直徑的孔，包括兩級倒角——五道工序（xù），一把刀（dāo）具搞定。
 

      至高效率，至高精度。
 
 
     “專刀專（zhuān）用”是（shì）根據用戶規範研製的也是最複雜的（de）非標刀具。他們需要更加（jiā）複雜的加工工藝（yì），並且對需要加工的工件提出更（gèng）為精確的形狀。這需要最高級別的定製專門技術。Elenz說：“蒸（zhēng）汽渦輪機或燃氣渦輪機就是一個典型的例子，在（zài）能源行業，有很多工程都（dōu）需要（yào）非標刀具。采用複雜（zá）高精密非標（biāo）成形刀（dāo）具加工的經典案例就是所謂的“聖誕樹”外形。渦輪（lún）機葉片裝在有聖（shèng）誕（dàn）樹狀階梯槽的轉子上。這種溝槽從實心塊分多（duō）級銑到轉子內部。粗加工使用銑（xǐ）槽刀和（hé）喇叭口銑刀，精加工和（hé）半精加工使用“聖誕樹”成形銑刀。”

      從首（shǒu）次討論到下訂單通常需要2～4個（gè）月，完工還需要10～12周。一般情況下，隻（zhī）有1～2種這類刀具可用。盡管首次投入較高，但是用戶購買這些產品還是物（wù）超所值，能大大提高生產效率。這（zhè）是因為使用標準刀具加工複雜外形的確耗時。但是，使用專用非標刀具可一步完（wán）成，這省時省錢，何樂而不為？
 

       成本節省浪（làng）潮
   

     2012年，瓦爾特申請（qǐng）了汽（qì）輪機轉子加工刀（dāo）具的專利，通過非標刀具（jù）展示（shì）了其對加工成本潛力的又一挖掘。作為世界領先（xiān）的刀具專家，圖賓根的工（gōng）程師們正在提供（gòng）模塊化的鍾罩型銑刀。這種方（fāng）案是基於一個圓形的刀具本體，其半（bàn）徑根據被加工圓弧型葉根槽半徑的最小和最大值而決定。在此範圍內，在刀具本體上使用（yòng）八個可跟（gēn）換的模（mó）塊化刀座加工任何半（bàn）徑的葉（yè）根槽。依據半（bàn）徑，刀具本體有三個或更多的刀座安裝接口。同時根據半徑要求，八個模塊化刀座均可在定位槽中不同定位銷位置安裝。通過橫向偏移組合，將（jiāng）刀（dāo）座安裝到位。“刀座上有安裝互（hù）換的定位槽”瓦爾特零件經理Walter Schädle說（shuō），“通過刀座上（shàng）的定位鍵固定在刀體安裝槽內，並通過槽內的安裝鍵來徑向定位。采用（yòng）這種方式，可實（shí）現精密（mì）定位。我們還可達（dá）到必要（yào）的跳動量和同（tóng）心度（dù），這（zhè）些必須非常精密。對於單（dān）體方案，其精（jīng）度達±0.02毫米。這對切屑刃的刀（dāo）具壽命也有影響。當然，必須（xū）使用模塊化（huà）方案，才能達到這種性能。
   

     對於不止一根（gēn）軸的批量加工，用戶可節省大量的刀具成本。最（zuì）初，新的瓦爾特模塊解決方案成本要高出約30％。但是，隻要不同直徑的新輪廓加工成功，就開始（shǐ）有回報。與整體鍾（zhōng）罩型銑刀不一樣，渦輪機製（zhì）造廠隻（zhī）需要新設計的（de）非標刀座，這些刀座可插入任（rèn）何一個刀具本體安裝槽內（nèi）。與整體（tǐ）解決方案相（xiàng）比，采用此係統加工（gōng）第三種葉根槽可節省50％或（huò）以上的成本。如果每把刀具的單價已知，這樣節省的成本非常（cháng）可觀。
    

       加工的關（guān）鍵及用戶關懷
 
 
非標（biāo）刀具是刀具製造的“名片”。它對工程師的技術專（zhuān）長提出了（le）特殊的挑戰，因為用戶最關切的往（wǎng）往就是采用這些刀具作業。這也是選擇刀具合作夥伴的重要依據。“用戶說（shuō）：能為我（wǒ）們這道工序提供最佳方案的人，在（zài）其他方麵的（de）表現肯定不錯（cuò）。因為除此之外的其他任（rèn）何事情都隻是輔助性的，盡管有（yǒu）必要，但不是（shì）關鍵問題。這些（xiē）是零（líng）件的功能性外形（xíng），最能體現用戶的個性和專長，所以對我們來說，也是一種挑戰。”換句話（huà）說，優秀的非標刀具為附加標準產品係列業務掃清（qīng）一切障礙。
 

     Elenz滿懷信心地說：“專用非標刀具最能體現工（gōng）程師的聰明才智、刀具設計和生產的最高水平。對於渦輪機來（lái）說，尺寸精確性和表麵光（guāng）潔度質量至關重要。表麵損壞會造成（chéng）裂紋（wén）。如果出現這種情況，上千萬的昂（áng）貴工件不可能取得成功。此時，用戶信任刀具合作夥伴的表現是非常重要的，因為銑削是最後的工（gōng）序之一。至此，零件已經擁有了（le）巨（jù）大的附加值。隻需要長期合作和高度信任，而且這種信任不是白白地付出。這就是我（wǒ）們的（de）工（gōng）作方向和目標所在。”

     圖片1：“聖（shèng）誕（dàn）樹”銑刀

     圖注1：瓦爾特取得專利的渦輪機軸溝槽精加工可轉位刀片（piàn）解決方案，可保證最高的表麵質量和最高精度。   
  
     

           
     圖片（piàn）2：反鏜刀

    
   
     圖注2：反鏜刀的伸縮式切屑刃臂可加工鑽孔的後側，無需重新夾裝工件。

      圖片3：模（mó）塊（kuài）化鍾罩型銑（xǐ）刀
 

      圖注3：瓦爾特零件經理Walter Schädle將螺紋連接的刀柄插入模塊化鍾罩型銑刀的換刀工位1。“當然。我們的整體鍾罩型銑刀（dāo）的出色性能需要采用（yòng）模（mó）塊化方案（àn）才能得以（yǐ）實現。”

      圖片4：人物
 

     圖（tú）注4：圖賓根瓦爾特業務（wù）應用開發部總監Andreas Elenz充分了（le）解（jiě）他們工程師的技術專長。用（yòng）戶最關心的是經濟效益優勢：“專（zhuān）用非標刀具最能體現（xiàn）工程師的（de）聰明才智（zhì）、刀具設計和生產（chǎn）的最（zuì）高水（shuǐ）平。用戶信任刀具合作（zuò）夥（huǒ）伴的表（biǎo）現至關重（chóng）要，我們一定要取得這種信任。” 
  
      

    
     圖片5：各種非標（biāo）刀具（jù）

   
     圖注5：瓦爾特刀具組合包括要求非常嚴格的客戶的高效解決方案，能源行業和汽車（chē）行業特別需要大量最複雜的非標刀具（jù）（從左（zuǒ）前方到（dào）右前方）：“聖誕樹”半精加工仿形銑刀（超大號）、用於（yú）氣（qì）缸內部加工的帶（dài）有活動切屑臂的拉杆刀具、模塊化喇叭口銑刀盒、加工（gōng）軸承直（zhí）徑的（de）曲軸銑刀（dāo）（輕型設（shè）計（jì））、加（jiā）工氣缸（gāng）本體和大梁底架軸頸的非標刀具。