鉆孔在汽車(chē)制造中起著(zhù)至關(guān)重要的作用。必須為每輛制造的車(chē)輛鉆出數百個(gè)孔，包括傳動(dòng)軸，發(fā)動(dòng)機缸體，安全氣囊推進(jìn)劑室，凸輪軸和其他內部發(fā)動(dòng)機零件中的孔。在任何汽車(chē)零件生產(chǎn)線(xiàn)中，傳送帶都是不間斷運行的，而高效的鉆孔設備是獲利能力的關(guān)鍵方面。主軸每分鐘沒(méi)有在鉆孔，或者沒(méi)有有效地排空由鉆孔形成的切屑，這是浪費金錢(qián)的一分鐘。制造商必須利用鉆孔設備，因為它們可以大大提高制孔效率?，F在可以使用創(chuàng )新技術(shù)，該技術(shù)可以無(wú)縫集成到流程中，而無(wú)需關(guān)閉生產(chǎn)。
將鉆孔設備應用到汽車(chē)制造中
過(guò)去，所有大型，大批量的汽車(chē)金屬切割和鉆孔操作都是通過(guò)專(zhuān)用機器上的傳輸線(xiàn)執行的。這些機器通過(guò)大鏈條設定了運行速度，這些大鏈條在加工站之間輸送零件，并在那里等待執行操作。一天可以鉆出一定數量的零件;此外，如果一臺機器發(fā)生故障，整個(gè)生產(chǎn)線(xiàn)也會(huì )關(guān)閉。開(kāi)發(fā)能夠加快操作速度的切割或鉆孔工具沒(méi)有優(yōu)勢，因為生產(chǎn)線(xiàn)只能以指定的速度運行。
這種過(guò)時(shí)的汽車(chē)制造方法在整個(gè)1970年代和1980年代一直持續，但是隨著(zhù)數控(CNC)機床的興起，在1990年代逐漸開(kāi)始改變。當今的現代汽車(chē)制造商正在使用靈活的CNC鉆孔設備。如果零件可以在一臺設備上運行得更快，則可以加快與下一臺設備的連接，也許會(huì )獲得優(yōu)勢，最終轉化為更高的收入。借助這些由CNC操作的新型傳輸線(xiàn)，制造商可以變得更加靈活，進(jìn)行更改并利用出現的任何新工具。他們可以采用工具創(chuàng )新，以幫助他們提高產(chǎn)量并賺更多錢(qián)。
影響汽車(chē)行業(yè)金屬切削的行業(yè)趨勢
在過(guò)去20到30年中，影響金屬切削的一個(gè)主要因素是長(cháng)期消除了易切削的自由機加工金屬，這些金屬可以輕松切削，從而以令人滿(mǎn)意的光潔度以較低的成本去除材料，而不會(huì )磨損工具。隨著(zhù)金屬中鉛的去除以及壓實(shí)石墨鐵(CGI)替代鑄鐵，汽車(chē)工業(yè)中使用的金屬已從機器友好型轉變?yōu)闃O難加工的狀態(tài)。這意味著(zhù)必須調整工具以增加切屑控制，以延長(cháng)工具壽命并使孔更直。影響鉆孔工具的其他相關(guān)行業(yè)變化是環(huán)境法律，該法律限制在鉆孔冷卻液系統中使用氯和硫。(在歐洲，此問(wèn)題的范圍有所不同，這要求進(jìn)行干式加工，即不使用冷卻劑，或很少使用冷卻劑，
最終結果是，模具制造商必須找到創(chuàng )新的方法來(lái)應對這些趨勢。模具制造商不得不進(jìn)行創(chuàng )新以提高其設備的性能。一些公司正在朝近凈鍛造方向發(fā)展，以避免出現這些問(wèn)題，但是由于各個(gè)鍛件的零件始終不同，因此這些問(wèn)題還將繼續。
為了響應這些汽車(chē)制造，經(jīng)濟以及環(huán)境/法規方面的趨勢，市場(chǎng)正在尋找車(chē)削和鉆孔方面的創(chuàng )新-機器和工具。實(shí)際上，這項創(chuàng )新為汽車(chē)制造商帶來(lái)了利潤。
例如，新的車(chē)床和鉆床以高速換刀和更精確的HSK(空心錐柄)式刀具主軸上市。但是，也有很多機會(huì )來(lái)設計工具，以彌補傳統設備的不足。在20世紀的機器上放置21世紀的工具可以顯著(zhù)提高制造效率并增加利潤，使舊機器的性能像全新機器一樣。改善現有的資本資產(chǎn)可能是一個(gè)巨大的優(yōu)勢，因為購買(mǎi)大型新設備的資本要求可能難以籌集資金。借助新型數控機床的靈活性，可以無(wú)縫集成新的工具改進(jìn)，而無(wú)需關(guān)閉生產(chǎn)線(xiàn)即可進(jìn)行重新工具。
如某一家大型汽車(chē)制造商的一級供應商執行的工程和設計工作，該工程使用了合金鋼制成的大容量傳動(dòng)軸，這種合金是不良的切屑形成材料?，F有工具使用了低工具壓力的冷卻液系統和小的主軸錐度。它產(chǎn)生了一個(gè)非常大且磨蝕的切屑，該切屑被困在鉆頭刀架主體的外部尺寸上，埋在孔的底部且沒(méi)有疏散。由于孔表面光潔度差，該工具每個(gè)刀片只能鉆200-400個(gè)孔，并且每月的廢品率很高，約為10萬(wàn)元。
于是他們在自己的實(shí)驗室中進(jìn)行了切屑形成研究調查–不在制造商的生產(chǎn)線(xiàn)上，而是在主軸上進(jìn)行，因此不會(huì )導致任何生產(chǎn)停機。聯(lián)合機器公司的研究實(shí)驗室具有模擬制造商的精確機器條件和泵壓力的設施，從而確?？梢?xún)?yōu)化排屑。
該公司開(kāi)發(fā)的工具是一個(gè)專(zhuān)門(mén)設計的特殊刀架，這使該工具能夠更直地鉆更長(cháng)的時(shí)間，產(chǎn)生更真實(shí)的孔，并使磨損更均勻包括一個(gè)可調節的定位銷(xiāo)，該定位銷(xiāo)可提高工具的精度，增加刀架上的軸承直徑，并在三刀槍架的硬質(zhì)合金軸承區域中增加冷卻液出口。這種設計減小了刀架與刀片之間的間隙，但增加了耐磨墊的支撐。
該技術(shù)使低壓機器的性能大大提高，與現代高壓冷卻劑機器相當?，F在形成的切屑非常小且易于管理，切屑從刀架的排屑槽中抽出，并且消除了軸內部尺寸上的所有打孔現象。新工具可產(chǎn)生出色的表面光潔度，每年可減少約100萬(wàn)的廢料，并使工具壽命延長(cháng)280%。每個(gè)刀片可鉆約1200個(gè)孔，是以前工具的3至6倍。
創(chuàng )新的另一個(gè)例子是安全氣囊推進(jìn)劑腔孔鉆探應用，該業(yè)務(wù)每年可生產(chǎn)700萬(wàn)個(gè)單位。該公司還存在切屑形成問(wèn)題。芯片的尺寸實(shí)際上在零件內部形成了“理發(fā)桿”，導致需要報廢大量零件。
實(shí)驗室內的研究人員調查了該問(wèn)題以了解癥狀，然后設計了專(zhuān)門(mén)針對公司運營(yíng)及其材料的工具。他們開(kāi)發(fā)了一種采用適當切屑形成幾何形狀精確設計的刀頭，可以使最佳尺寸的切屑從孔中抽出。使用數控鉆孔技術(shù)和定制的鉆孔鑲件，客戶(hù)每件可節省三秒鐘，而三秒鐘可節省700萬(wàn)次，可節省大量時(shí)間，并節省大量資金。
此后，該數控鉆孔技術(shù)具已在世界各地的許多其他汽車(chē)應用中使用，其中包括一種設計用于制造曲軸端頭的工具。新的螺紋銑削工具和創(chuàng )新的快速更換鉸孔頭是最近如何使用工具獲得優(yōu)勢的其他示例。
借助靈活的現代化數控鉆孔設備，可以輕松地集成投放市場(chǎng)的任何工具改進(jìn)和創(chuàng )新。避免進(jìn)行需要巨額資本支出的大型改型，并拆除安裝新設備的設施，可以為制造商節省大量資金并提高利潤。
