今天，全球汽車（chē）製（zhì）造商都在力爭生產更經濟和更節能的（de）汽車，他們也擁有很多削減成本（běn）的方式，以實現這一目標（biāo）。針對乘坐室（shì），可選用新型材料；針對底盤，可以製造通用型、模塊化的"平台"以及更多的標準零件；對於（yú）附件和電子（zǐ）器件，可以研發更加精密的組件。對於2011年5000萬輛的乘用車（chē）製造計劃來（lái）說，如果每個部件能節省一分錢，那（nà）麽整個（gè）汽（qì）車行業將能削減八位數的成本。

      基於上述（shù）原因，在發動機複雜的製造（zào）工藝中，發動機缸孔的加工成（chéng）為打破高成本的瓶頸，而如何降低其加工成本也成為各家努力的方向。缸孔加工工藝通常為粗加工、半精加工和精加工。

      若能縮短一個孔（kǒng）的加（jiā）工周（zhōu）期，意味著剩餘的3、5或7個孔的加工周期同比縮減（孔的數（shù）量（liàng）取決於發動機型號）。由此，伊斯卡針對缸孔加工研（yán）發了專業刀具，以（yǐ）兩個工步替代了原來的三個工（gōng）步，集成粗加工及半精加工銑刀於一體的（de）新型刀具。

      二合一刀具縮短加工周期

      最近，伊斯卡協助德國的一家大型汽車發動機生產工廠，對（duì）缸孔加工進行了工藝改進，使得此工步降低成本成為可能。采用伊斯卡特製刀具，加工周期縮短了44%。現在，帶四個缸（gāng）孔的發動機，每缸孔粗加工複合半（bàn）精加工僅（jǐn）需9.2s（在相同切（qiē）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刀具完成的工步。

      雖然多功（gōng）能刀具也不時出現在批量生產裏，但將其運用（yòng）於加工缸孔等高公差要（yào）求的生產中卻並不多見。原因就在於，隻有刀（dāo）具（jù）自身的每個部件都能（néng）完美運轉，且保持刀尖的鋒利，此類多功能刀具的優勢才能得以體現。

      鏜削還（hái）是插銑？

      刀具的第一步應用，是加工GG25灰鑄鐵套筒（其將被壓（yā）入鑄鋁發動機（jī）缸體）。該工步需要將深（shēn）度（dù）為138mm的（de）孔從（cóng）74.50mm擴寬到76.10mm。盡管該工步名為"鏜缸孔"，加工過程（chéng）卻更接近於垂直方向的（de）鏜銑；刀具直徑依據缸孔最終直徑製作，沿Z軸進刀的方式確（què）保了加工孔的同軸度精度。

      在新（xīn）款刀具之前，粗加（jiā）工及半精（jīng）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（de）CBN刀片於固定刀槽的銑刀完成。除（chú）加工周期長達16.6s外（wài），兩（liǎng）工步的刀具在清（qīng）除（chú）切屑的（de）問題上也表現得不甚理想，而對切屑的再（zài）次切（qiē）削，不利於精加工且磨損切削刃。

      汽車製造商希望能刀具（jù）廠商提供性價比（bǐ）更佳的替代方案，想在原有（yǒu）工藝基（jī）礎上，尋求更可（kě）靠的加工方式，力爭縮短加工周期，並保證工件表（biǎo）麵質量。

      配對的立裝刀片

      伊斯卡的解決方案是在同一刀體上（shàng）采用兩（liǎng）種裝夾方式，夾持帶（dài）塗層硬質合金刀片，一種刀（dāo）座形式用於粗加工，另一種刀座形（xíng）式用於半精加工。四片粗加工刀片（piàn）平行於刀具頂（dǐng）麵夾持於固（gù）定刀槽中。三片半精加工刀片垂直夾持於可調節（jiē）式（shì）刀座，分布於銑刀（dāo）圓周。粗加工（gōng）刀片組約擴孔徑1.0mm，半精加工刀片組（zǔ）擴孔徑0.6mm。切削液（yè）經由內冷卻噴孔直達每刀片（piàn）切削（xuē）刃處，以確保有效汽車零部件先（xiān）進加（jiā）工（gōng）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（bù）於圓周。

      立裝刀片，刀片與節圓呈切向排列而非垂直於節圓呈放射（shè）狀安裝。其原理是令主切削力指向最厚實的刀片截麵從而提高每刃承載能力。切削負載（zǎi）直指刀（dāo）體，在有效減振的同時獲（huò）取（qǔ）更長的刀具壽命（mìng）。此外，刀（dāo）片立裝夾（jiá）持，螺釘免於承受拉應力，確保切削加工更可靠。

      更（gèng）新切（qiē）削參數

      分析機床設置，探尋加（jiā）工周期縮短因素。轉速並未（wèi）更改，仍為1500r/min，切削速度360m/min，刀片每（měi）刃切削量0.50mm。不（bú）同點在於，進給（gěi）量從（cóng）0.07mm/齒提高（gāo）到了0.10mm/齒，顯著提升了工作台進給及進給率。效率提升，憑借的是采用強固的立裝刀具設計並使用束魔技術CVD刀片（伊斯（sī）卡束魔塗層刀片問世已三年，塗層後處理使得刀片（piàn）表（biǎo）麵光滑，加（jiā）工過程中摩擦力（lì）小，最終使先得刀片性能高出35%）。

      在更新刀具的早期，刀（dāo）具設計師注意到用戶（hù）現（xiàn）有機零工床主軸功率（lǜ）在刀具改（gǎi）進（jìn）後（hòu）有效降（jiàng）低。這開啟了快速切削部裝之（zhī）門（mén），即（jí）便切削力增大，也不會令（lìng）機床驟停（tíng）。在更高的件備切削速率下，主軸功率也並（bìng）未超出7.66kW。

      軟件支持

      伊（yī）斯卡采用了先進的CAD三維軟件以求更好地開發（fā）新型的、用戶樂於使（shǐ）用（yòng）的刀具。刀體嚴格遵守ISO9001質量保（bǎo）證體係標準，應（yīng）用於五軸加工中心。與汽車（chē）企業共同探索多年，伊斯卡的現（xiàn）場服務工程（chéng）師有效優化了刀具的切削參數和加工工步，保證刀具在使用（yòng）中的高剛性和高可靠性。

      結語

      在幾個月的新工藝試用中，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（wài）的節省，除了因為塗（tú）層硬質合金刀片較CBN刀片更（gèng）加（jiā）經濟，還由於刀片立裝夾持，使每個刀（dāo）片切削（xuē）刃更多，共同有效延長了刀具壽命。