埃马克机床集成 rollFEED® Turning 技术:
高速车削加工技术

国际金属加工网 2017年11月07日

汽车行业的技术和经济竞争驱动了生产技术的变革,甚至车削这样的传统工艺也面临转型。原因:许多部件的几何形状越来越复杂,对表面质量的要求也越来越高。但同时,生产成本必须不断降低。如何才能达到这些要求?德国刀具专业制造商 Vandurit 正在申请专利的 rollFEED® Turning 工艺对这个问题提供了非同寻常的答案。这种工艺专用于所有卡盘直径不超过 500 mm 的埃马克立式车床,并为车削过程添加了第三个轴——也可以通过改装方式实现。rollFEED® Turning 可显著缩短节拍时间、降低刀具成本,并且即使在切削深度更大时也能达到更高的表面质量。只需一把刀 具,即使是复杂的部件几何形状,也能通过刀具的整体运动完成加工。在高要求部件的车削加工方面由于巨大的性能飞跃使客户受益无穷。

金属加工的高度复杂性往往是耗时长和成本高的代名词:例如,表面要求较高的球接头、换挡套管、齿轮、轴承环和轴常需要多个加工步骤,才能达到所需的几何形状,这意味着需要耗费大量的时间和金钱。因此,生产规划人员总是在寻求一种方法:能否将不同的进程步骤整合到一个整体式流程中?这就是开发“rollFEED® Turning 技术的初衷”,总部设在勒沃库森的 Vandurit 总经理 Maurice van den Hoonaard 解释说。“我们的一个客户希望优化一个需要加工三个连接部分的复杂工件。迄今为止使用的流程需要多种车刀,流程极为复杂和冗长。我们仔细研究了整个过 程,开发出一种全新的方法。这里,通过在传统车削加入第三个轴——从而使刀片能够在切削加工过程中移动。现在,由半径段组成的造型特殊的rollFEED® 刀片可相继运行经过部件的不同侧面。”决定性的技术基础是通过在车削中心上加装rollFEED单元,此单元可直接作为动力刀具安装在刀塔或刀具滑板上——也可通过改装方式实现。该机组充当第三个轴,刀具借助该单元在车削期间回转。由此产生的中心偏移度可以通过机床现有的X 轴和 Z 轴进行补偿。此外,造型特殊的 rollFEED® 刀片同样重要。它们在三轴运动期间在工件表面上滚动。在一定程度上,刀刃切入点在刀具刀刃上移动。“由于均匀或可变的大工作半径段,可以使用更高的进给进行加工,而且可实现转角处的高精度表面质量。从那里,将继续进行相邻侧面的加工”,van den Hoonaard 解释说。

在埃马克机床上独家销售

由于该技术仅在埃马克车床上独享,这使得埃马克和 Vandurit 之间有了新的合作可能。埃马克的工程师将该工艺推向全球市场。这项合作是如何达成的?“我们坚信,这一工艺能为加工行业的许多客户开发新的潜力——特别是当他们想要实现复杂部件的高表面质量或显著减少车削的节拍时间时”,埃马克定义刀刃技术主管 Philipp Ruckwied 解释说。“此外,我们的倒立式机床通常设计为在整体式流程内对复杂部件行加工。在一次装夹操作中相继执行各种加工步骤。埃马克和 Vandurit 的理念完美匹配。”

最终,埃马克用户将受益于巨大的性能飞跃:无间断的 rollFEED® 工艺与使用不同刀具的多工件车削加工相比,速度可提高达 90%。此外,仅需一种类型的刀片即可对三个工件侧进行完整加工。由此可减少生产中使用的刀具种类数量,并省去频繁换刀——可真正节省成本。“此外,该工艺技术能达到极高的表面质量,几乎与无纹路刮削或磨削相媲美”,Ruckwied 补充说。“我们已经在一些最初的试点项目中成功验证了这一点。我们将该工艺应用到埃马克的 VSC 和 VTC 机床上,用于轴颈、球笼、球轴承环、齿轮和接合套的硬加工——这些正是之前提到的复杂部件。其加工时间显著缩短,表面光洁度极高。”目前,Vandurit 和埃马克已经开始进一步研发。专家们已进入“第二扩建阶段”:在不久的将来,该工艺也可应用于埃马克倒立式车床上的软加工。

巨大的市场潜力

双方合作伙伴都看到的是这一工艺的巨大市场潜力,因为 rollFEED® Turning 适用于所有相关材料,并可通过 CAD/CAM 系统自由编程。随后,可产生各种不同轮廓,如端面、柱面、斜面以及内圆和外圆加工时的凸面或凹面。“复杂部件的制造速度极快、精度极高并且无需换刀。”埃马克的 Philipp Ruckwie 总结说。“从现有的埃马克车床中,客户即可受益。使用 rollFEED® 单元可简单快捷地完成升级。这是其赢得市场最好和最简单的前提条件。”

(图下注释:)

使用 rollFEED® Turning:无间断的进程与使用不同刀具的复杂车削加工相比,速度可提高达 90%。

在 3 轴运动过程中,造型特殊的可转位刀片在工件表面滚动。

此工艺进程可自由编程。可产生各种复杂轮廓,如端面、柱面、斜面以及凸面或凹面。

在埃马克机床上扩展加装 rollFEED® 单元便可以使用这种工艺,单元可直接作为动力刀具安装在刀塔上。

 

(埃马克)

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