今天，全球汽車製造商都在力爭生產更經濟和更節（jiē）能的汽車，他們也擁有很多削減成本的（de）方式，以實（shí）現這一目標。針對（duì）乘坐室，可選用新型材料；針對底（dǐ）盤，可以製造通（tōng）用型、模塊（kuài）化的"平（píng）台"以（yǐ）及更（gèng）多的標準零件；對於附件和電子器件，可以研發更加精密（mì）的組件。對於2011年5000萬輛的乘用車製造計劃來說，如果每個部件能節省一分錢，那麽整個汽車行業將（jiāng）能削減八位數的成本。

      基於上述原因，在發動機（jī）複雜的製造工藝中，發動機缸孔（kǒng）的加工成（chéng）為（wéi）打破高（gāo）成本的瓶（píng）頸（jǐng），而（ér）如何降低其加工成（chéng）本也成為（wéi）各（gè）家努力的方向。缸孔（kǒng）加（jiā）工工藝通常為粗（cū）加工、半精加（jiā）工和精加工。

      若能縮短一（yī）個孔的加工周（zhōu）期，意味著剩餘的3、5或7個孔（kǒng）的加工周期同比縮減（孔（kǒng）的（de）數（shù）量（liàng）取決於發動機型號）。由此，伊斯卡針對缸孔加工研發了（le）專業刀具，以兩個工步替代（dài）了原來的三個工步，集成粗加工及（jí）半精加（jiā）工銑刀於一體的新型刀具。

      二合一刀（dāo）具縮短加工周期

      最近，伊（yī）斯卡協助德國的一家大型汽車發（fā）動機生產工（gōng）廠，對（duì）缸孔加工進行了工藝改進（jìn），使得此工步降低成本成為可能。采用伊斯卡特製刀具，加（jiā）工周期縮短了44%。現（xiàn）在，帶四個缸孔的發動機，每缸孔粗加工複（fù）合半精加工僅需9.2s（在相同切削條件下，之（zhī）前為16.6s），采用的刀具數量也下降（jiàng）了，用一把刀具即可完成（chéng）過去數把刀具完成的工步。

      雖然多功能刀具也不（bú）時出現在批量生產裏，但將（jiāng）其（qí）運用於加工缸（gāng）孔等高公差要求的生產中卻（què）並不多見。原因就在於，隻（zhī）有（yǒu）刀具自身的每個（gè）部件都能完美運轉，且保持刀尖（jiān）的鋒利，此類多功能刀具的優勢才能得以體現。

      鏜削（xuē）還是插銑？

      刀具的第一步應用，是加工GG25灰鑄鐵套筒（其將被壓入鑄鋁（lǚ）發動機缸體）。該工步需要將深度為（wéi）138mm的孔從74.50mm擴（kuò）寬到76.10mm。盡管（guǎn）該工步名（míng）為"鏜缸孔"，加工過（guò）程卻更接近於垂直方向的鏜銑；刀具直徑依據（jù）缸（gāng）孔最終直徑製作，沿Z軸進刀的方式確保了加工孔（kǒng）的同軸度精度。

      在（zài）新款刀具之前，粗加（jiā）工及半精加工由各自的專用刀具加工完成。粗加工及半精加工工序均由夾持帶五刃的CBN刀片於（yú）固定刀槽的銑刀完成。除加工周期長達16.6s外，兩工步的刀具在清除切屑的問題上也表（biǎo）現得不甚理想（xiǎng），而對切屑的（de）再次切削，不（bú）利於精加工且磨損切削刃（rèn）。

      汽（qì）車製（zhì）造商希望能刀具廠（chǎng）商提供性價比更佳的替代方案，想（xiǎng）在原有工（gōng）藝基礎上，尋求更可靠（kào）的加工方式，力爭（zhēng）縮短加工周期，並保證工件表（biǎo）麵（miàn）質量。

      配對的立裝刀片

      伊斯卡（kǎ）的解決方案是在同一刀體上采（cǎi）用兩種裝夾方式，夾持帶（dài）塗層（céng）硬（yìng）質（zhì）合金刀片，一種刀座形式用於粗加工，另一種刀（dāo）座形式用於半精加工。四片粗加工刀片平行於刀具頂（dǐng）麵夾持（chí）於固定刀槽中。三片半（bàn）精加工（gōng）刀片垂直夾持於可調節式刀座，分布於（yú）銑刀圓周。粗加工（gōng）刀片組約擴孔徑1.0mm，半精加工刀片組擴孔徑0.6mm。切削液經由內冷（lěng）卻（què）噴孔直達每刀片切削（xuē）刃處，以確保有效汽車零部件先（xiān）進加（jiā）工裝備排（pái）屑。為消減振顫，半精加工刀片（piàn）組以非對稱的方式（shì）分（fèn）布於圓周。

      立裝刀片，刀片與節圓呈切（qiē）向排列而（ér）非垂直於節圓呈放射狀安裝（zhuāng）。其原理是令主切削力指向最厚實的刀（dāo）片截麵從而（ér）提高每刃承載能力。切削負載直指刀體，在有效減振的（de）同時獲取更長的刀具壽命。此外，刀片立裝夾持，螺釘免於承受拉（lā）應力，確保切削（xuē）加工（gōng）更可靠。

      更新切削參數

      分析機床設置，探尋加（jiā）工周（zhōu）期縮短因素。轉速並未更改，仍為1500r/min，切削（xuē）速度360m/min，刀（dāo）片每刃切削（xuē）量0.50mm。不同點在於，進給量從0.07mm/齒提高到了0.10mm/齒（chǐ），顯著提升了工作台進給及進給率。效率提升（shēng），憑借（jiè）的是采用強固的立（lì）裝刀具設計並使用束魔技術CVD刀片（伊斯卡束魔塗層刀（dāo）片問世已三年，塗層後處理使得刀片表（biǎo）麵光滑，加工過程中摩擦力小，最終使先得刀片性能高出（chū）35%）。

      在（zài）更新刀具的早期（qī），刀具設計師（shī）注（zhù）意到用戶現有機零工床（chuáng）主軸功（gōng）率在刀具改進後有效降低。這開啟了快（kuài）速切（qiē）削部裝之門，即便（biàn）切削力增大，也不會令機床驟停。在更（gèng）高的件備切削速率下，主軸功率（lǜ）也並未超出7.66kW。

      軟件支（zhī）持

      伊斯（sī）卡采用了先進的CAD三維軟件以求更（gèng）好地開發新型的、用戶樂於使用的刀（dāo）具（jù）。刀體嚴格遵守ISO9001質量保證體（tǐ）係標準，應用於（yú）五軸加工中心（xīn）。與汽車企業共同探索多年（nián），伊斯卡的現場服務工程師有（yǒu）效優化了刀具的切削（xuē）參數和加工（gōng）工步，保證刀具在使（shǐ）用（yòng）中的（de）高剛性和高可靠性。

      結語（yǔ）

      在幾個月的新工（gōng）藝試用中，伊斯卡不僅將加（jiā）工周期縮短至9.2s，還成功地降低了刀片（piàn）消耗，屬意料之外的節省，除了因為塗層（céng）硬質合金刀片較CBN刀片更加經濟（jì），還由於刀片立裝夾持，使每個刀（dāo）片切削刃更多，共同有（yǒu）效延長了刀具壽命。