用于汽車(chē)制造的瓦爾特新槽型-曲軸油孔鉆

圖賓根瓦爾特的業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)和零件運(yùn)輸經(jīng)理Harald Preuße先生

問(wèn)題：Preuße 老師， 我們都知道，總部位于圖賓根的瓦爾特為全世界的汽車(chē)制造商和供應(yīng)商提供更加高效的制造工藝過(guò)程所用的刀具和解決方案。今天您講的曲軸油孔鉆有有哪些優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)？我們要掌握哪些技術(shù)特性？
Preuße 老師： 采用新排屑槽型的鉆頭進(jìn)行油孔鉆孔，排屑效果好，刀具壽命長(zhǎng)，加工穩(wěn)定性高，并且支持環(huán)保和成本節(jié)省的微量油霧潤(rùn)滑（MQL）。

曲軸油孔鉆頭本身面臨挑戰(zhàn)。其中最關(guān)鍵的調(diào)整之一是鉆孔深度及其引起的后果。鉆孔深度通常為20倍徑或以上?？膳cDC 173配套使用：直徑為6毫米的鉆孔通常用于乘用車(chē)曲軸，鉆孔深度可達(dá)120毫米，甚至150毫米。在極端情況下，油孔深度可達(dá)30倍徑。



根據(jù)制造和車(chē)型的不同，工件可采用鑄造合金或鋼制成。通常抗拉強(qiáng)度為800～1200牛米（Nm）。乘用車(chē)大約80％的油孔直徑為4～8毫米，商用車(chē)曲軸油孔直徑5～6毫米為慣例，7～8毫米為標(biāo)準(zhǔn)。

挑戰(zhàn)：深鉆孔排屑

問(wèn)題：：特別是鋼制曲軸，例如那些商用車(chē)曲軸，鉆孔深度最容易出現(xiàn)問(wèn)題：排屑要平穩(wěn)干凈。如果鉆頭穿孔工件，通常會(huì)形成很長(zhǎng)的螺旋形切屑。如果鉆孔深度為孔徑的5倍，則排屑較為困難。如何解決這些問(wèn)題呢？
Preuße 老師： 我們研發(fā)新鉆頭的排屑槽型時(shí)，改變了鉆尖部份的核心槽型，采用這種方式后，不會(huì)形成長(zhǎng)屑，現(xiàn)在鉆孔形成的是逗號(hào)形狀的碎屑。因?yàn)槎趟樾疾粫?huì)被堵在鉆孔與刀具之間，所以排屑更容易。采用新的槽型后，處理刀具尖部小平面尺寸太大時(shí)形成的殘留鉆屑不再是問(wèn)題。

瓦爾特工程師研發(fā)的新槽型還做了一些其它改進(jìn)。采用當(dāng)今大多數(shù)加工理念和刀具，在鉆深孔時(shí)的工藝過(guò)程必須中斷才能排屑。采用我們的新刀具后，我們可鉆極其深的孔，并且能一直鉆到底，因?yàn)橹型緵](méi)有鉆屑堵塞，這比以前的效率高多了。

油孔鉆孔的位置和過(guò)程


當(dāng)使用鑄鐵時(shí)，獨(dú)特的小平面使磨損量最小

鑄鐵工件的加工條件不同。一般來(lái)說(shuō)，鑄鐵加工比鋼材容易。但是，特別是灰口鑄鐵會(huì)使刀具在角落處磨損得更快。為了防止這種情況，瓦爾特研發(fā)人員設(shè)計(jì)出了新油孔鉆頭，用于鑄鐵鉆孔，形成獨(dú)特的小平面。

瓦爾特研發(fā)團(tuán)隊(duì)很自豪的是研發(fā)出的產(chǎn)品使微量油霧潤(rùn)滑（MQL）更高效。微量油霧潤(rùn)滑系指加工過(guò)程中每小時(shí)消耗的冷卻潤(rùn)滑液不到20毫升。

不采用傳統(tǒng)乳化液或冷卻油的濕式加工，新產(chǎn)品采用油-空氣冷卻并且對(duì)刀具及加工工件表面潤(rùn)滑。工藝過(guò)程余熱通過(guò)刀具和鉆屑排除。除了冷卻液分配和供應(yīng)可靠外，安全排屑對(duì)微量油霧潤(rùn)滑也很重要。瓦爾特的新槽型有明顯的排屑優(yōu)勢(shì)。

挑戰(zhàn)：深鉆孔排屑

問(wèn)題：：廣泛采用微量油霧潤(rùn)滑的原因有哪些？它又能帶來(lái)哪些功效？
Preuße 老師：原因有多種。一方面，采用微量油霧冷卻液潤(rùn)滑，具有明顯的財(cái)務(wù)效益：

微量油霧潤(rùn)滑每小時(shí)僅需10～20冷卻潤(rùn)滑液，而不是500升以上。因此，采用微量油霧潤(rùn)滑，幾乎全部不需要冷卻液的采購(gòu)費(fèi)用、貯存費(fèi)用和運(yùn)輸費(fèi)用。
冷卻液和濕屑必須按特殊廢物處置。這比新鮮油還昂貴。相反，干屑還可當(dāng)做再生材料銷(xiāo)售。
采用微量油霧潤(rùn)滑，幾乎全部不采用冷卻液的處置技術(shù)和后續(xù)昂貴的工件清潔過(guò)程。


曲軸

另外，可減小潤(rùn)滑劑的用量，清潔環(huán)保。這些優(yōu)勢(shì)已被生產(chǎn)商向其客戶證明了多年。油霧不會(huì)導(dǎo)致工作場(chǎng)所事故和機(jī)床操作人員的健康危害。

但是，采用微量油霧工作，以前對(duì)大多數(shù)加工概念都不適用，如果傳統(tǒng)加工概念使用微量油霧潤(rùn)滑，平均性能損失20％～30％。但是，使用瓦爾特新刀具，情況大不一樣。瓦爾特的新槽型保證在使用微量油霧潤(rùn)滑后，刀具和工件的性能與使用大量油或乳化液的其它加工概念完全一樣。

經(jīng)過(guò)全球現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

上市前，我們瓦爾特團(tuán)隊(duì)對(duì)其研發(fā)的新產(chǎn)品進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，并按計(jì)原計(jì)劃上市。我們拜訪了世界上一些最大的制造廠，他們?cè)诟鞣N不同條件下對(duì)我們的刀具進(jìn)行了試驗(yàn)。

試驗(yàn)時(shí)，完全不改變客戶現(xiàn)有的機(jī)床條件和外圍加工設(shè)備，并將用新刀具獲得的數(shù)據(jù)與用以前的刀具獲得的數(shù)據(jù)相比。

結(jié)果不言而喻：“我們現(xiàn)在刀具使用壽命幾乎比以前的解決方案長(zhǎng)50％～100％。” 每把刀具80～110米的刀具壽命很常見(jiàn)。瓦爾特新刀具在一致的條件下可到達(dá)160～200米，最高可達(dá)300米。另外，加工穩(wěn)定性特別高。“新刀具的效率也與其它深鉆孔差不多。”

瓦爾特新油孔鉆頭已經(jīng)上市幾個(gè)月。這些鉆頭當(dāng)作非標(biāo)刀具銷(xiāo)售，但是交貨時(shí)間很短。如果訂單量小于50套，瓦爾特可在四周內(nèi)交貨，大批量訂單的交貨時(shí)間最長(zhǎng)8周。

我總結(jié)一下：“據(jù)我知道，市面上目前還沒(méi)有其它曲軸鉆孔方法可達(dá)到這種高水平的加工穩(wěn)定性和效率，而且還適合大量的加工工藝過(guò)程。實(shí)際上，進(jìn)行試驗(yàn)的所有用戶都搶著用我們的新刀具。”