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伊斯卡為汽車行業高效切（qiē）削刀具探索（suǒ）研發（fā）路線圖
發布時間：2019-2-13
對當今的汽車OEM製造商而言，開發人工智能（néng）應用程（chéng）序和車輛的（de）自動駕駛算法並不是他們所麵臨的唯一挑戰。消費者對新型高配汽車的消費需求正在不斷增加。各國政府和國際權威機構必須相應地推（tuī）動新的立法（fǎ）和法規，以適應新（xīn）的發展。環保機構也需要（yào）與發展保持同步，來為這些複雜的汽車製造技術和規範製定相關標準。這一切的影（yǐng）響將傳遞到產業鏈的終端，甚至影響汽車價格（gé）。
消費者都希望汽車OEM製造商為（wéi）車輛配備最先進的裝置（zhì）以提高汽車性能；當然也希望這一切都必須是可承受的價格。
為了（le）在確保質量的前（qián）提下實現這一複雜目標並降低最終價格，汽車零部件OEM製造商們一直在研究如何降低生產成本，這也是汽車總製造成本中最重要的部分。全球切削（xuē）刀具製造商們一（yī）直（zhí）都在努力尋求降（jiàng）低生產成本的有效方法，伊斯卡通過大量的實驗研究和數據（jù）分（fèn）析，建議先將總目標分為兩個小目標：一個是通過實（shí）施工（gōng）藝效率措施來提高生產（chǎn）車間的（de）生產率；一個是通過（guò）改（gǎi）進切削刀具的構架來降低單件成本（CPU）。
1．提高生產率
金屬切削過程可分為兩種狀態，一種為刀具對工件餘量部分進行材料（liào）切除；另一（yī）種（zhǒng）為刀具處於空刀狀態（tài），這一狀態包括進刀、退（tuì）刀及換刀。
1.1.切削加工參數
合適的切（qiē）削條件意味著對切削加工中至關重要的切削參數（shù）。切削刀具供應商基於對微（wēi）觀（guān）層麵金屬切削加工過程的豐富經驗（yàn）及深刻理解，給出了他們所推（tuī）薦的切削參數。
為了滿足這些需求，伊斯卡開（kāi）發了伊斯卡在線專家選刀係（xì）統ITA，這是一套在線（xiàn）查詢軟件。當用戶輸入所預（yù）期的工作參數和限（xiàn）製條件時，就能為每項作（zuò）業取得適合的加工解決方案。該軟件可為用戶提供切（qiē）削的（de）最佳解決方案，如推薦刀具（jù）（包括切削深度、切削寬度和進刀次數）、切（qiē）削數據、功率要求以（yǐ）及每種方案的生產（chǎn）率。
所有（yǒu）的參數最終都以金屬去除率（MRR）體現出來，其值越高則表示生（shēng）產率越高。用戶可以通過數據庫優化（huà），以（yǐ）更優化的技術及切削參（cān）數對產品進（jìn）行（háng）加工，從而在（zài）獲得更高生產率的同時（shí），盡可能最大化加工效率，最小化廢品率。
1.2.空刀
在大（dà）批量（liàng）生（shēng）產中，切削過程中的空（kōng）刀不可忽視，因為空刀占（zhàn）用的時間也是有成本代價的。為解決這一問（wèn）題（tí），伊（yī）斯卡建議製造商們審視技術工藝並（bìng）利用（yòng）組合刀具這一方式來減（jiǎn）少退刀和換刀。
1.3.組合刀具
在（zài）現代全方位解決方案中大量組合刀具的運用，對實現生產優化意義重大（dà）。每種（zhǒng）組合刀具的設計都要考慮（lǜ）到加工中心的技術參數，例如最（zuì）大切削直徑，主軸的轉（zhuǎn）速限製和主（zhǔ）軸電機功率等等。
圖（tú）1為伊斯卡所設計的組合刀具，可用於加工鑄鐵（tiě）轉向節。該組合刀具複合了鑽（zuàn）孔、前倒角、後倒（dǎo）角、方肩銑和底部方肩銑的加（jiā）工（gōng）能（néng）力。通過使用該組合刀具，可顯著縮短加工周（zhōu）期，幫（bāng）助（zhù）用戶將切（qiē）削加（jiā）工的時間減少60%。
圖2,3,4為一（yī）係列（liè）的伊（yī）斯卡（kǎ）組（zǔ）合刀具：
圖2：PRE-THREAD DCNT（M8-M24）為帶倒角刀片的可（kě）轉位鑽頭，主要用於加（jiā）工螺紋（wén）底（dǐ）孔
圖3：MULTI-MASTER MM EDF為（wéi）帶三個有效齒的（de）可換頭式硬（yìng）質合（hé）金刀頭，用於（yú）上下倒角（jiǎo）加工
圖4：SSB-LN15-R / L為盤式雙麵刃開槽刀具，立裝夾持銑刀片LNKX 1506
奧（ào）氏體耐熱鑄鋼被認為是渦輪機殼體的最佳材料（liào）。渦輪增壓器的（de）工作溫度為1000℃左右。在這一持續的工（gōng）作溫度（dù）下，該材（cái）料具（jù）有優異（yì）的耐高溫性能和強度。
2.降低單件成本（CPU）
單件成本是汽車OEM製造商的盈虧一覽（lǎn）結算線，而切削刀具成本則代表在設定單件成本參數時的可變成本因子（zǐ）。
雖然刀具價格會對最終產品成本產生（shēng）影響，但其本身並沒有被視為計算零件（jiàn）成本的重要參數（shù），但（dàn）是如下等式所示，“每刀片切削刃數”代表著裝夾可轉位刀片的（de）刀具中的一項重要參數。此等式計算出了刀片價格（gé）總體（tǐ）而言對單件成本的影響，並詮釋了刀具上的消耗品（pǐn）（即刀片）的不同參（cān）量之間的關係。概念很明確：“每刀（dāo）片切削刃數”是分式的（de）分母，更多的切削刃數能降低單件成本。
等式：可以（yǐ）通過這個基礎的等式來理解單件（jiàn）成本（CPU）的計算原理。並可通（tōng）過一些附加參數對該（gāi）等式進行升級，例如刀具壽（shòu）命、刀具成本等。
金屬切削領域（yù）的領軍（jun1）企業應用這一概念開（kāi）發多刃刀片，如伊（yī）斯卡開發了一係列具有多個切（qiē）削刃的新（xīn）產品（pǐn），其中包括銑刀（dāo）HELIQMILL，該係列（liè）刀片具有三個（gè）螺旋切削刃，由廣為人（rén）知的HELI2000係列演變而來。HELIIQMILL HM90 ADCT 1505 HELI2000平裝刀片帶有兩個螺旋切削刃，經（jīng）設計複合集成了第三個切削刃，就得到了平裝三角形刀片HM390 TDKT 1907 HELIIQMILL，該刀片具有三個螺旋切（qiē）削刃（圖（tú）5），但是價格保持在同一水平。
該等（děng）式中（zhōng）的“每切削刃壽命（mìng）”參量與單件（jiàn）成本（CPU）為反比關係（xì），即當該值（zhí）變大（dà）時可大大（dà）降低（dī）單件成本（CPU）有（yǒu）效值。
經年累月沉澱下大（dà）量的知識產權，穩定可靠的刀片生產工藝，恰當的切削刃口處理方法和嚴格的質量控製體係，以上這些不僅是保持競爭力和新（xīn）材料（liào）研（yán）發的關鍵所在，而（ér）且是達成此多目標任務的不可或缺的組成部分。
3.用全（quán）新刀具迎接挑戰
汽車零部件OEM製造（zào）商們和金屬切削（xuē）刀具供應商們之間關於渦（wō）輪增壓器的協同合作為這一戰（zhàn）略目標（biāo）的（de）達成（chéng）提供了非常有價（jià）值的參考，雙方都為優化和穩定（dìng）渦（wō）輪機殼體生產工藝做出了相當大的努力。在以往的生產中（zhōng），最常用的原材料是DIN 1.4848鋼，一種奧氏體耐熱鑄鋼，但鑒於成本壓力和更合理化的需求，製造商們（men）不得不轉（zhuǎn）而選（xuǎn）擇其它更便宜的新材料：奧氏體耐熱鑄鋼DIN 1.4837和DIN 1.4826，這是兩種更難加（jiā）工的材料。
行業領頭的金屬切削（xuē）刀具供應商（shāng）們需要為（wéi）這一新的挑戰任務找到合適的解決方案。伊斯卡公司通過研製出全新的刀片牌（pái）號MS32，結（jié）合合理的切削刃設（shè）計及刃口處理生產製造刀具（jù），使得刀具切削參數更高，最大化刀片、刀具壽命。刀體平裝夾持帶8個螺旋切削刃的刀（dāo）片S845 SNHU 13 MS32（圖6）。這一全新且專業的（de）用於（yú）渦輪機殼體的生產（chǎn）製造的銑（xǐ）刀一經問世，就使得汽車零部件OEM製造（zào）商們（men）及終端市場受益。
4.步（bù）入正軌
這一進展展示出（chū）刀具供應商與汽車零部件OEM製造商的合作模式是（shì）怎樣促成（chéng）新刀具的研（yán）發之路的；以（yǐ）及伊斯卡是怎樣將其大量的智力資源用於創生出精（jīng）巧（qiǎo）且高度契合的（de）組合刀具以提高生產率並降低單件成本。無論是（shì）汽車購買者還是汽車零部件OEM製造商都因此步入（rù）汽車（chē）價格能持續降低的軌道，同時還（hái）能收獲更優的汽車（chē）性能。