鉆孔在汽車制造中起著至關(guān)重要的作用。必須為每輛制造的車輛鉆出數(shù)百個孔，包括傳動軸，發(fā)動機缸體，安全氣囊推進劑室，凸輪軸和其他內(nèi)部發(fā)動機零件中的孔。在任何汽車零件生產(chǎn)線中，傳送帶都是不間斷運行的，而高效的鉆孔設(shè)備是獲利能力的關(guān)鍵方面。主軸每分鐘沒有在鉆孔，或者沒有有效地排空由鉆孔形成的切屑，這是浪費金錢的一分鐘。制造商必須利用鉆孔設(shè)備，因為它們可以大大提高制孔效率。現(xiàn)在可以使用創(chuàng)新技術(shù)，該技術(shù)可以無縫集成到流程中，而無需關(guān)閉生產(chǎn)。
將鉆孔設(shè)備應(yīng)用到汽車制造中
過去，所有大型，大批量的汽車金屬切割和鉆孔操作都是通過專用機器上的傳輸線執(zhí)行的。這些機器通過大鏈條設(shè)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(zhí)行操作。一天可以鉆出一定數(shù)量的零件;此外，如果一臺機器發(fā)生故障，整個生產(chǎn)線也會關(guān)閉。開發(fā)能夠加快操作速度的切割或鉆孔工具沒有優(yōu)勢，因為生產(chǎn)線只能以指定的速度運行。
這種過時的汽車制造方法在整個1970年代和1980年代一直持續(xù)，但是隨著數(shù)控(CNC)機床的興起，在1990年代逐漸開始改變。當(dāng)今的現(xiàn)代汽車制造商正在使用靈活的CNC鉆孔設(shè)備。如果零件可以在一臺設(shè)備上運行得更快，則可以加快與下一臺設(shè)備的連接，也許會獲得優(yōu)勢，最終轉(zhuǎn)化為更高的收入。借助這些由CNC操作的新型傳輸線，制造商可以變得更加靈活，進行更改并利用出現(xiàn)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。
影響汽車行業(yè)金屬切削的行業(yè)趨勢
在過去20到30年中，影響金屬切削的一個主要因素是長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，從而以令人滿意的光潔度以較低的成本去除材料，而不會磨損工具。隨著金屬中鉛的去除以及壓實石墨鐵(CGI)替代鑄鐵，汽車工業(yè)中使用的金屬已從機器友好型轉(zhuǎn)變?yōu)闃O難加工的狀態(tài)。這意味著必須調(diào)整工具以增加切屑控制，以延長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(tǒng)中使用氯和硫。(在歐洲，此問題的范圍有所不同，這要求進行干式加工，即不使用冷卻劑，或很少使用冷卻劑，
最終結(jié)果是，模具制造商必須找到創(chuàng)新的方法來應(yīng)對這些趨勢。模具制造商不得不進行創(chuàng)新以提高其設(shè)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(xiàn)這些問題，但是由于各個鍛件的零件始終不同，因此這些問題還將繼續(xù)。
為了響應(yīng)這些汽車制造，經(jīng)濟以及環(huán)境/法規(guī)方面的趨勢，市場正在尋找車削和鉆孔方面的創(chuàng)新-機器和工具。實際上，這項創(chuàng)新為汽車制造商帶來了利潤。
例如，新的車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，也有很多機會來設(shè)計工具，以彌補傳統(tǒng)設(shè)備的不足。在20世紀的機器上放置21世紀的工具可以顯著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(xiàn)有的資本資產(chǎn)可能是一個巨大的優(yōu)勢，因為購買大型新設(shè)備的資本要求可能難以籌集資金。借助新型數(shù)控機床的靈活性，可以無縫集成新的工具改進，而無需關(guān)閉生產(chǎn)線即可進行重新工具。
如某一家大型汽車制造商的一級供應(yīng)商執(zhí)行的工程和設(shè)計工作，該工程使用了合金鋼制成的大容量傳動軸，這種合金是不良的切屑形成材料。現(xiàn)有工具使用了低工具壓力的冷卻液系統(tǒng)和小的主軸錐度。它產(chǎn)生了一個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，埋在孔的底部且沒有疏散。由于孔表面光潔度差，該工具每個刀片只能鉆200-400個孔，并且每月的廢品率很高，約為10萬元。
于是他們在自己的實驗室中進行了切屑形成研究調(diào)查–不在制造商的生產(chǎn)線上，而是在主軸上進行，因此不會導(dǎo)致任何生產(chǎn)停機。聯(lián)合機器公司的研究實驗室具有模擬制造商的精確機器條件和泵壓力的設(shè)施，從而確保可以優(yōu)化排屑。
該公司開發(fā)的工具是一個專門設(shè)計的特殊刀架，這使該工具能夠更直地鉆更長的時間，產(chǎn)生更真實的孔，并使磨損更均勻包括一個可調(diào)節(jié)的定位銷，該定位銷可提高工具的精度，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(qū)域中增加冷卻液出口。這種設(shè)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(xiàn)代高壓冷卻劑機器相當(dāng)。現(xiàn)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(nèi)部尺寸上的所有打孔現(xiàn)象。新工具可產(chǎn)生出色的表面光潔度，每年可減少約100萬的廢料，并使工具壽命延長280%。每個刀片可鉆約1200個孔，是以前工具的3至6倍。
創(chuàng)新的另一個例子是安全氣囊推進劑腔孔鉆探應(yīng)用，該業(yè)務(wù)每年可生產(chǎn)700萬個單位。該公司還存在切屑形成問題。芯片的尺寸實際上在零件內(nèi)部形成了“理發(fā)桿”，導(dǎo)致需要報廢大量零件。
實驗室內(nèi)的研究人員調(diào)查了該問題以了解癥狀，然后設(shè)計了專門針對公司運營及其材料的工具。他們開發(fā)了一種采用適當(dāng)切屑形成幾何形狀精確設(shè)計的刀頭，可以使最佳尺寸的切屑從孔中抽出。使用數(shù)控鉆孔技術(shù)和定制的鉆孔鑲件，客戶每件可節(jié)省三秒鐘，而三秒鐘可節(jié)省700萬次，可節(jié)省大量時間，并節(jié)省大量資金。
此后，該數(shù)控鉆孔技術(shù)具已在世界各地的許多其他汽車應(yīng)用中使用，其中包括一種設(shè)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(xiàn)代化數(shù)控鉆孔設(shè)備，可以輕松地集成投放市場的任何工具改進和創(chuàng)新。避免進行需要巨額資本支出的大型改型，并拆除安裝新設(shè)備的設(shè)施，可以為制造商節(jié)省大量資金并提高利潤。
