山特维克可乐满：迎接大工件加工的挑战

深孔加工（DHM）

　　许多不同的行业都涉及到深孔加工。在大工件加工中，复杂的深孔加工变得越来越富有挑战性，高效精确地进行大工件深孔加工，不仅需要具备丰富的经验和研发资源，而且需要工程能力、应用设施以及实质性的客户参与。

能源行业大工件深孔加工应用

　　山特维克可乐满发电项目经理Per Forssell指出，与核电站建设相关的金属切削应用领域主要包括涡轮机和发电机制造。其挑战之一是庞大的设备规模。Forssell说，“在功率更大的新反应堆设计中，各个部件的尺寸都变得更大。例如，发电机转子轴就是由单件金属毛坯加工成的，重量可高达80吨。经过大量加工后，毛坯重量可能会减小到60吨左右。当装配好所有电气零部件后，重量又会回到80吨。”

　　GenerPro公司是Leax集团旗下瑞典专业制造电站大型发电机和涡轮机的领先企业。在最近一个为阿尔斯通分包商位于芬兰的TVO核电站供应发电机转子的项目中，它与山特维克可乐满合作关系体现出了应有的价值。

　　高加工精度意味着一切。发电站发电机轴中非常深的孔加工对刀具和应用专有技术提出了很高的要求。Generpro公司必须以与轴中心线不对称的方式加工90吨的锻钢零件，其中孔深接近5.5m长，直径超过100mm。此类深孔必须偏离一定角度进行钻削，并且退出时位置公差须在8mm以内。

　　钻削方向、断屑和排屑以及预加工轴绝对无废品对此应用而言至关重要。该工具解决方案包括一个专用钻头和一个新型支撑板。在轴上应用之前需进行钻削测试，其结果证实更高效可靠 – 并且退出位置在目标的2.5mm以内。

　　GenerPro的工业工程师Tore Andersson说，“为了制造这个转子，我们要钻5.3米深的孔，一直穿透整个转子。在此之前，我们从未钻过超过3.7米深的孔。我们成功地在两根转子上钻了4个孔。在转子末端，孔的直线精度要在4毫米之内，而我们实际达到2.5毫米，这一结果非常优秀。”

　　转子的尺寸对加工提出了特殊的挑战。Andersson说，“要钻这样深的孔，一般做法是靠旋转工件来确保达到最佳的孔的直线度。工件本身这么庞大，而且工件外型又不对称，旋转是不可能的。此外，按照一定的角度钻孔对钻削工艺也提出了极高要求。根本没有任何出错的余地，重达80吨的工件价值不菲。”

　　解决方案是基于山特维克可乐满深孔钻削系统用CoroDrill 800的钻头。Andersson说，“新设计的关键在于增加了导向板的专用钻头。新的产品设计与山特维克可乐满工程师的专业支持是我们获得成功的重要因素。

船舶行业大工件深孔加工应用

　　大型船用柴油发动机公司引进新型深孔钻削机床和新一代深孔钻削刀具，将性能和生产灵活性都提升到一个新的水平。

　　一家制造船用柴油发动机的公司与机床制造商以及切削刀具供应商山特维克可乐满进行了紧密合作，为包含发动机缸体上的油孔钻削等加工在内的新的应用建立相关加工工艺。 该应用必须保证在生产一开始就高效。 例如，在发动机缸体上沿纵向钻出长度刚刚超过1米、直径为26～38 mm 的油孔。

　　“去年，我们想通过投资新的生产解决方案改善设备性能和生产灵活性，”该公司的刀具工程师解释说，“所涉及的机床是一台深孔钻削中心，主要负责单管钻削我们的发动机缸体。这套设备由山特维克可乐满支持的机床制造商负责安装，安装后我们生产的启动很顺利。我们最初也遇到类似孔误差的典型问题，但是，在运行期间问题得到了解决。该机床还配备了姊妹刀具、简易夹具、局部探测识别和定位检查，可对发动机缸体进行全面检查。它可以处理两种不同的发动机缸体，也可通过三班倒，一天在数台发动机缸体上进行深孔钻削。”

　　以钻削机床为基础，使用单管钻系统（STS）可在每个发动机缸体上钻削出5个26mm和2个38mm直径的孔。这种非常高效的方法要求必须具备带切削液供应和密封油压头的机床，以便可应对大批量生产以及各种材料的加工。STS是基于通过油压头的外部切削液供应，再通过管道的内部切屑传送的一种加工系统，所供应的切削液会通过钻管和已钻孔之间的空间。

　　对于直径为38mm 的孔，应用的是新型标准的CoroDrill 800.20 钻头；而对于26mm 的孔，将使用定制的可转位刀片钻头，因为目前标准的CoroDrill钻头所适用的直径范围为30 - 65 mm。

　　该公司的工程师继续说道：“车间工人都喜欢使用新型CoroDrill钻头，因为它非常容易维护，也很容易在钻管上进行装卸。而且，加工时钻头的性能非常可靠，完全可以抵御钻管内由于切屑堵塞而引起的生产干扰。与该工序之前所用的钻头相比，新标准的CoroDrill钻头设计非常合理。当然，对我们而言，最为重要的是，当我们需要满负荷加工时，能通过更高的切削速度、更大的每转进给率以及生产灵活性实现高效率生产。”

深孔加工明星产品CoroDrill 800

　　标准CoroDrill 800可转位刀片钻头为深孔钻削带来的益处包括：更高的生产效率、更低的成本、一致的质量、轻松刀具装夹和加工的安全性。目前的应用范围涵盖：孔直径为30～65 mm、孔公差为 IT10、表面光洁度为Ra 2 微米或更高。 使用STS系统，钻深可达钻头直径的150倍。 现在，CoroDrill 800可同时适用两个系统 —— 用于喷吸钻的800.24和单管钻的800.20。

　　目前，CoroDrill 800具有以下优点，提升了深孔钻削的性能和加工结果：

通用性好，适合于大多数类型的工件材料；

在广泛的切削参数下断屑及排屑顺畅，排屑效率高，尽可能减少了切屑堵塞的风险；

许多情况下达到了双倍的生产效率 ——更高的每转进给和更快的切削速度，带来更快的穿透率；

新型支撑板设计以及可调整的刀具，可实现孔的高精度、高表面质量以及好的直线度，以及特殊深孔的加工；

基本无需维护，大大减少了刀具室服务的需要。 这主要得益于钻头的设计简单、稳固。CoroDrill 800具有很高的刀具精度、稳固的刀片座以及需要很少的备件，因此无需预设置。

山特维克可乐满深孔加工中心

　　零件制造商与深孔加工解决方案提供商之间的知识共享比以往更加迫切，并已成为双方迈向成功至关重要的因素。山特维克可乐满在英国开设了深孔加工全球应用中心，为发电、航空航天和油气行业的客户开发全新的、独创的深孔加工技术。深孔加工全球应用中心的成立成为一条连接零件制造商与深孔加工解决方案提供商之间的纽带，并为此迈出了重要的一步：专注于客户制造。

　　山特维克可乐满拥有广泛的专家网络，他们将丰富的刀具编程、工程技术能力和应用中心最新组合在一起，主要提供深孔加工的开发和测试解决方案，客户可以由此了解感兴趣的零件设计和产量情况。此外，山特维克可乐满深孔加工应用中心的设施也向客户开放，客户可针对自己的零件进行加工测试。

　　山特维克可乐满的深孔加工中心建立起了一套可追踪刀具和加工方法的记录，该记录适用于在多个行业领域进行的高效的复杂孔的加工。 例如，长轴零件（约 2.5 m 长）的加工，可通过钻削和其他加工获得一个复杂孔系。一个90 mm直径的孔，通过先钻削后磨削获得紧密的公差和出色的表面质量。在1.5m的深度，扩孔和磨削得到115 mm 直径的孔。在孔中较浅的部位再进行扩孔、磨削和倒角成形。 在这里，可通过镗削和扩孔形成两个带倒角的内腔，也可通过磨削获得最终成品尺寸。

　　如按传统切削，该零件在机床上的加工时间要超过30个小时， 而山特维克可乐满深孔加工应用中心定制的深孔加工方案则把时间降低到7.5个小时。

　　除深孔钻削外，通过单管钻或双管钻系统，深孔加工应用中心的成熟技术还可使匹配刀具用于加工各种复杂的和有限制的孔。 深孔加工应用中心专门从事规划所需工序、设计最佳的刀具或刀具组合等工作，以实现最高的加工性能和安全性，然后验证其可行性，并在正式投产后提供技术支持。

　　采用山特维克可乐满刀具钻削发电机轴中5.5m深的孔。瑞典Generpro公司主要从事发电业，典型零件如重达90吨的锻钢工件。此类孔必须偏离一定角度进行钻削，并保持小公差退出。

CoroDrill 800钻头

　　来自山特维克可乐满深孔加工应用中心的专用深孔加工刀具带来了适合此能源行业零件的非标解决方案。切削时间从30多个小时缩短至7个半小时。此非标刀具解决方案在整个相对复杂的孔内都可提供所需的小公差和表面光洁度。工艺包括一次深孔钻削和采用浮动铰刀进行精加工。随后到达1.5m的深度，对直径115mm的孔进行扩孔和铰削。接着对另一个深入孔中的较短部件进行扩孔和铰削，并形成倒角。最后，进行镗削和扩孔形成两个有倒角（也铰削至成品尺寸）的内室。

（山特维克可乐满）

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