“天才等于1%的靈感加99%的汗水”,這句格言引起了許多發(fā)明家的共鳴。作為金屬切削領(lǐng)域的專業(yè)企業(yè),山特維克可樂滿的高級工程師Per-Anders深諳其內(nèi)涵。在本文中,他將介紹山特維克可樂滿最近在車削領(lǐng)域的創(chuàng)新產(chǎn)品。
和其他創(chuàng)新者一樣,山特維克可樂滿的創(chuàng)新始于解決問題。
軟件企業(yè)Senseye在其2022年的報告《停機(jī)的真正成本》中指出,如今制造商因計劃外停機(jī)而面臨的成本比2019至2020年至少增加了50%。此外,該報告還指出全球500強(qiáng)工業(yè)企業(yè)因計劃外停機(jī)將損失接近1.5萬億美元,相當(dāng)于它們收入的11%。
那么,如何通過刀具來解決生產(chǎn)延誤、縮短停機(jī)時間和提高生產(chǎn)速度呢?
要想縮短因為換刀而浪費(fèi)的時間、提高加工過程的穩(wěn)定性以及改善刀具的磨損情況,制造商們需要具備通過一把刀具同時加工多個特性的能力。而這正是Y軸車削的存在理由。那么,它是如何運(yùn)作的呢?讓我們來一探究竟。
01 車削角度
首先,采用優(yōu)化的主偏角是有益且安全的。在車削工序中,選擇正確的夾角來匹配切削刃和進(jìn)給方向?qū)τ诔晒χ陵P(guān)重要,因為它會影響切屑的形成、切削力的方向以及切削刃的切削長度。如果夾角過大,會導(dǎo)致切削刃的剛性不足。而夾角過小則可能導(dǎo)致刀具的進(jìn)給速度過快,最終導(dǎo)致崩刃。
在2017年,山特維克可樂滿成功研發(fā)出PrimeTurning?,這是一種能夠?qū)崿F(xiàn)"全向車削"概念的車削方法,為加工提供更大的靈活性。PrimeTurning?的基本原理是,刀具從卡盤端向進(jìn)入工件,在接近工件末端的過程中去除材料,這樣可以實現(xiàn)較小的主偏角、更大的切入角,并且有可能以更高的切削參數(shù)進(jìn)行加工。
PrimeTurning?堪稱車削領(lǐng)域的一項創(chuàng)新壯舉。除了通過切屑控制提高生產(chǎn)率之外,該團(tuán)隊還致力于幫助制造商們實現(xiàn)更復(fù)雜、更創(chuàng)新的形狀加工。PrimeTurning?是Y軸車削研發(fā)的若干關(guān)鍵元素之一。
02 在Y軸切入
那么,Y軸車削是如何運(yùn)作的呢?正如其名稱所示,這種新方法利用了Y軸,并且在加工過程中同時使用了所有三個軸。在車削過程中,刀具繞其自身中心旋轉(zhuǎn),使刀片在Y-Z平面內(nèi)進(jìn)行車削,而銑削軸則進(jìn)行位置補(bǔ)償。通過這種方式,只需一把刀具就可以加工出各種復(fù)雜形狀。
Y軸車削有很多益處。只需使用一把刀具即可加工多種特性,因此生產(chǎn)周期縮短。此外,無需換刀也可以最大程度地避免產(chǎn)生“接刀痕跡”的風(fēng)險。主切削力被導(dǎo)入機(jī)床主軸,從而提高了穩(wěn)定性,并降低了振動風(fēng)險。為了提升表面質(zhì)量,刀片設(shè)有修光刃,位于副切削刃和刀尖半徑的交接處。
這種方法還可以使得切削過程中的切削屑厚度保持一致,無論是采用恒定切削深度進(jìn)行車削,還是在工件上進(jìn)行仿形車削。由于切削屑的厚度保持不變,因此切削屑堵塞的風(fēng)險大大降低。這不僅實現(xiàn)了更加可靠的加工工序,也確保了車削過程中不會發(fā)生任何事故,使制造商可以放心離開機(jī)床,讓機(jī)床在無人監(jiān)督的情況下依然可以正常運(yùn)行。
03 Per-Anders介紹
Per-Anders是山特維克可樂滿一名資深的高級工程師,他在瑞典耶夫勒工作了十多年。在這段時間里,他參與了多個創(chuàng)新項目,但他最引以為傲的成就之一便是他的Y軸車削技術(shù)。
"在過去的五年中,我研發(fā)了五項獲得全球認(rèn)可的專利,并在去年申請了十二項創(chuàng)新專利。然而,我的職業(yè)生涯中最引以為傲的成就是Y軸車削技術(shù)。" 他如此表示。"我一直認(rèn)為自己是一個發(fā)明者。小時候,我常常在父親的車庫里嘗試各種實驗,制造出沖浪板、摩托車框架和各種固定裝置,樂此不疲。我還使用父母的攝像設(shè)備記錄了自己的潛水探險并為此制作了水下殼體。"
"作為一位創(chuàng)新者,我深知任何成功的設(shè)計都不是一蹴而就的。以Y軸車削技術(shù)為例,我和我的團(tuán)隊經(jīng)歷了整整六年的研發(fā),才最終實現(xiàn)了重大的突破?!?/span>
04 創(chuàng)造未來
Y軸車削技術(shù)的研發(fā)源于熱愛。當(dāng)我們的團(tuán)隊剛開始時,我們想出了一個前所未有的創(chuàng)意。需要一些時間來證明我們的想法是可行的。經(jīng)過大量的內(nèi)部測試后,我們終于看到了成果:使用Y軸車削技術(shù)可以將生產(chǎn)周期縮短51%,比競爭對手的方法更加高效。Stjernstedt坦言,這個成果讓我們非常振奮。
為了使Y軸車削方法更完美,山特維克可樂滿研發(fā)出了新款產(chǎn)品CoroTurn? Prime,該產(chǎn)品適用于軸、法蘭和帶有退刀槽的零件。同時還有CoroPlex? YT雙刀片式刀具。最佳的主偏角為60至90°,可以顯著提高加工生產(chǎn)率。
Per-Anders在談及他的職業(yè)生涯時說道:“對于那些富有創(chuàng)造力的人,我要給予的建議是——一切都只是剛剛開始。當(dāng)你面臨挑戰(zhàn)而又找不到解決方案時,那意味著你只走了一半的路程。我非常幸運(yùn),因為山特維克可樂滿賦予了我在工作中進(jìn)行實驗和學(xué)習(xí)的自由。作為一名工程師,我們不僅需要掌握開發(fā)新產(chǎn)品的技術(shù)知識,還必須具備創(chuàng)造性思維和問題解決的能力,并且要敢于挑戰(zhàn)現(xiàn)狀。”
天才等于1%的靈感加上99%的辛勤付出。許多偉大的發(fā)明都是通過堅持不懈的努力獲得的。正是因為Per-Anders和他的團(tuán)隊展現(xiàn)出的專注、耐心和堅定不移的毅力,山特維克可樂滿才得以重新定義車削技術(shù),引領(lǐng)技術(shù)創(chuàng)新的潮流。