零缺陷的孔加工技术

    　现在的汽车制造业要求零部件供应商具备严格的加工零件尺寸和精度控制能力，一百万份之一的次品对於这个零件本身来说就是百份之一百的缺陷。幸运的是，汽车零部件制造商得到来自机床设备供应商的帮助，机床系统实现了加工零件零缺陷。
　　位于美国宾夕法尼亚洲伊利地区的American Turned Products(ATP)公司自1984年起成为汽车制造业的零件供应商，目前汽车零部件约占公司销售额的70%。据公司的制造副总裁Harry Eighmy先生介绍，几年前，ATP公司还使用传统的油石珩磨加工设备进行孔加工。在一次国际金属加工技术展览会上，他们发现美国ENGIS公司的多把金刚石镀层刀具的单行程孔加工机床比起ATP当时使用的设备，具有显着的工艺优势。
　　传统的油石珩磨是用一把直径膨胀式的刀具反复多次的通过孔进行加工，单行程的孔加工机床具有多把实体的圆柱形刀具，每把刀的尺寸依次递增。其典型的工艺过程如：加工零件放置在回转工作台的夹具上，当加工零件转至第一工位时，第一把刀具做一次单行程的加工，零件转至第二工位，第二把直径稍大的刀具做相应的加工，零件旋转直至所有的刀具加工完毕。工作台的每次旋转，每个工位上都有相应的零件被加工，而且有一个成品被完成。
　　金刚石刀具不仅具有高的耐磨性，而且其磨损被分布到所有的刀具上，这样每个加工零件的最终状态更加一致，更换刀具所必需的停机时间更短，生产效率更高。而且金刚石刀具比传统的珩磨加工工具便宜。
　　鉴于上述优点，ATP公司购置了两台ENGIS半自动孔加工机床和一台自动加工系统用于汽车零部件的生产。正如大多数的金属加工过程，机床仅仅是孔加工工艺过程的一方面。ENGIS的销售代表与用户一起工作，明确所要完成的加工应用，推荐最具效率的加工方式、零件夹具系统、加工用冷却液、零件检测、自动配置选项等。
加工实例：ATP在配备自动上下料的交钥匙机床上加工1215合金的淬火零件，要求在直径25.4mm、长50mm的零件上精加工35mm深的盲孔，加工孔尺寸公差0.01mm，表面粗糙度Ra0.7μm。
　　在自动上下料系统中，离散的热处理零件由滚动进料器送进传送道，一个小型的发那科机器人站在机床前端的操作者位置上，从传送道上取工件，送到机床回转工作台的上料工位的夹具夹头中。机床回转工作台将这个发动机调速零件带到不同的加工工位。这样，一个零件经过六把直径逐渐加大的单行程的金刚石孔加工刀具。当零件转至下料工位时，机器人将它从夹具夹头中移至检测工位。如果零件在合格范围内，零件将通过检测工位至卸料传送带，最终将被送到机床围栏外的收集筐中。
　Eighmy先生指出了自动加工机床的一些优点，自动上下料包并不是非常昂贵的，大概仅仅是手动机床的一半，并且占地面积与手动机床相当。两台机床的加工节拍是相同的，9秒，但是自动加工机床可以连续运转，零件产量提高了30%至40%。另外，自动的孔加工机床可保证更高的尺寸公差0.0025mm至0.005mm，孔表面粗糙度Ra0.25μm至Ra0.3μm。最重要的考虑是自动加工机床排除了人为过失，保证了每个零件在完全相同的状态下进行加工，这是我们能确保实现零缺陷加工的唯一方法。