今天，全球汽車製造商都在力爭生產更經濟和更（gèng）節能的汽車，他們也（yě）擁有很多削減成本的方（fāng）式，以實現這一目標。針對乘坐室，可（kě）選用新型材料；針對底盤，可以製造通用型（xíng）、模塊化的"平台（tái）"以及更多的（de）標準零件；對於附件和電子器（qì）件，可以研發更加精密的組件。對於（yú）2011年5000萬輛的乘（chéng）用車製造計劃來說，如果每個部件能節省一分錢（qián），那麽整個汽（qì）車行（háng）業將能削減八位數的成本。

      基於上述原因（yīn），在發動機複雜的（de）製造工藝中，發動機缸孔的加工成為打破（pò）高成本的瓶頸，而如何降低其加工（gōng）成本也成為各（gè）家努力的方向。缸（gāng）孔加工工藝通（tōng）常為粗加（jiā）工、半精加工和精加工。

      若能（néng）縮短一個孔的加工周期，意味著剩餘的3、5或7個孔的加工周期同比縮減（孔的（de）數量（liàng）取決於發（fā）動機型號）。由此，伊斯卡針對（duì）缸孔加工研發了專業刀具（jù），以（yǐ）兩個工（gōng）步替代了原來的三個工步，集（jí）成（chéng）粗加工（gōng）及半精加工銑刀於一體的新（xīn）型（xíng）刀具。

      二合一刀具縮短加工周期

      最近，伊斯（sī）卡協助德國的（de）一家大（dà）型汽車發動機生產（chǎn）工廠，對缸孔加工進行了工藝改進，使得此工步降低成（chéng）本成為可（kě）能。采用（yòng）伊斯卡特製刀具，加工周期縮短了44%。現在，帶四（sì）個缸（gāng）孔的發動機，每缸孔粗加工（gōng）複合半精加工僅需9.2s（在相同切削條件下，之前為16.6s），采用的刀具數量也下降了，用一把刀具即可完成過去數把（bǎ）刀具完（wán）成的工步。

      雖然多功能刀具也不（bú）時出現在批量生產裏，但將其運用於加工缸（gāng）孔等高公差要求（qiú）的生產中卻並（bìng）不多見（jiàn）。原因就在於，隻有刀具自身的每個部件都能完（wán）美運（yùn）轉，且保持刀尖的鋒利，此類多功能刀（dāo）具的優勢才能得以體現。

      鏜削還是插銑？

      刀具的第一步應（yīng）用，是加工GG25灰鑄鐵套筒（其將被壓入鑄鋁發動機缸體）。該工步需要將深（shēn）度為138mm的孔從74.50mm擴寬到76.10mm。盡管該工步名為"鏜缸孔"，加工過程卻（què）更接近於垂（chuí）直方向（xiàng）的（de）鏜銑（xǐ）；刀具（jù）直徑依據缸孔最終直徑製作，沿Z軸進刀的方式確保了（le）加工孔的同軸度（dù）精度。

      在新款（kuǎn）刀具（jù）之前，粗加工及半（bàn）精加工由各自（zì）的專用刀具加工完成。粗加工及半精加（jiā）工（gōng）工序均由夾持帶五刃的（de）CBN刀片於固定刀槽的（de）銑刀（dāo）完成。除加工周期長達16.6s外（wài），兩工步的刀具在清除切屑的問題上（shàng）也表（biǎo）現得不甚理想，而對切屑的再次（cì）切（qiē）削，不利（lì）於精加工且磨損切（qiē）削刃。

      汽車製造商希望能刀具廠商提供（gòng）性價比更佳的替（tì）代方案，想在原有工藝基礎上（shàng），尋求更可靠的加工方式，力爭縮短（duǎn）加工周期，並保證工件表麵質量。

      配對的立裝刀片

      伊斯卡的解決方案是在同一刀體（tǐ）上采用兩種裝夾方式，夾持帶塗層硬質合金刀片，一種刀座形式（shì）用於粗加工，另一種刀座形式用於半精加工。四片粗（cū）加工刀（dāo）片平行於刀具頂麵夾持於固定刀槽中。三片半精加（jiā）工刀片垂直夾持於可調節式刀座，分布於銑刀圓（yuán）周。粗加（jiā）工刀片組約擴孔徑1.0mm，半精加工刀片組擴孔徑0.6mm。切削（xuē）液經由內冷卻噴孔直達每刀片切削刃處，以（yǐ）確保有效汽車零部件先進加工裝備排屑。為消減振顫，半精加工刀片組以非對稱的方式分布於圓周（zhōu）。

      立裝刀片，刀片與（yǔ）節圓呈切向排列而非垂直於節圓呈放射狀安裝。其原理（lǐ）是令主切削力指向最（zuì）厚（hòu）實的刀片（piàn）截麵從（cóng）而提高每刃承載能力。切削負載直指刀體，在有效（xiào）減振的同時獲取更長的刀具壽命。此外，刀片立裝夾持，螺釘免於承受拉應力，確保切削加工更可靠。

      更新切削參數

      分析機床設置，探尋加工周期縮短因（yīn）素。轉速並未更改，仍為（wéi）1500r/min，切削速度360m/min，刀片每刃切削量0.50mm。不同點在於，進給量從0.07mm/齒提高到了0.10mm/齒，顯（xiǎn）著（zhe）提升了工作台進（jìn）給及進給（gěi）率。效率提升，憑借的是采用（yòng）強固的立裝刀（dāo）具設計並使用束魔技術CVD刀片（伊斯卡束魔塗層刀片問世（shì）已三年，塗層（céng）後（hòu）處理（lǐ）使得刀片表麵光（guāng）滑，加工（gōng）過程中（zhōng）摩（mó）擦力小，最終使先得刀片性能（néng）高出35%）。

      在更（gèng）新刀具的（de）早期，刀（dāo）具設計師（shī）注意到用戶現有機零工床主軸功率在刀具改（gǎi）進後有（yǒu）效降低。這開啟了快速切削部裝之門，即（jí）便切削力增（zēng）大，也不（bú）會令機床驟停。在更高的件備（bèi）切削速率下，主軸功率也並（bìng）未超出7.66kW。

      軟件支（zhī）持

      伊斯卡采用了先進的CAD三維軟件以求更好地開發新型的、用戶樂於使用的刀具。刀體（tǐ）嚴格遵守ISO9001質量保證體係標準，應用於五軸（zhóu）加工中心。與汽車企業共（gòng）同探索多年，伊（yī）斯卡的現場服務工程師有效優化了刀具的切（qiē）削參數和加工（gōng）工步，保證刀具在使用中（zhōng）的高剛性和高可靠性。

      結語

      在幾個月的（de）新（xīn）工藝試用中，伊斯卡不僅將加工周期縮短至9.2s，還成功地降低了刀片消耗，屬意料之外的節省，除了因為塗層硬質（zhì）合金刀片較CBN刀片更加（jiā）經濟，還由於刀片立裝夾持，使每個刀片（piàn）切削刃（rèn）更多，共同有效延長了刀具壽命。