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在汽車的車身中，大部分鋁制零件集中在空調(diào)系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)蓋、減震器零件和轉(zhuǎn)向柱上；在汽車底盤和懸掛總成中，鋁制零件主要集中在輪轂、懸掛支架和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)裝配件上；在動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)中，大部分鋁制零件位于汽缸蓋、汽缸體、發(fā)動(dòng)機(jī)罩、泵和冷卻器上。此外，鋁合金在密封件、車身外殼和底盤上的應(yīng)用也在不斷增加。

??用密度較小的材料取代鋼作為常規(guī)結(jié)構(gòu)材料在其他一些行業(yè)（如通用機(jī)械制造業(yè)和航空工業(yè)）也具有重要意義。但是，由于鋁合金的硬度不太高，并且具有較高的韌性，因此其切削加工比較困難。在加工時(shí)，鋁合金容易與刀具材料發(fā)生粘結(jié)并出現(xiàn)冷作硬化現(xiàn)象，因此在低速切削時(shí)，刀具的前刀面上容易產(chǎn)生積屑瘤。

干式切削加工

??由于對(duì)環(huán)境影響的敏感性，汽車零件正越來(lái)越多地采用干式切削或在加工時(shí)采用^少量的冷卻液。在節(jié)約冷卻成本（包括與之相關(guān)的廢液回收處理成本）的推動(dòng)下，也正在促使切削速度大幅度提高，而采用常規(guī)硬質(zhì)合金刀具不可能實(shí)現(xiàn)這種高速切削加工。

??用常規(guī)的刀具或刀具材料進(jìn)行干式切削時(shí)，由于刀具切削刃幾何形狀的變化，加上在切削區(qū)由摩擦引起的熱量增加，導(dǎo)致被加工工件表面光潔度較差。

更高的機(jī)床轉(zhuǎn)速

??^后但并非^不重要的一點(diǎn)是，機(jī)床技術(shù)的發(fā)展使其主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量不斷提高，從而實(shí)現(xiàn)了更快速的切削加工。僅僅在幾年前，機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速還只有6000r/min，而如今已經(jīng)達(dá)到30000－40000r/min，軸的運(yùn)動(dòng)加速度可達(dá)到2G。這種機(jī)床在強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)能力支持下，能夠?qū)崿F(xiàn)加工所需的運(yùn)動(dòng)功能（如螺紋銑削中的螺旋插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)）。為了能在作用點(diǎn)將這種速度優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)換為加工優(yōu)勢(shì)，就需要采用相應(yīng)的刀具材料。然而，如果采用硬質(zhì)合金刀具，其切削速度只能達(dá)到400m/min；而帶有聚晶金剛石（PCD）切削刃的刀具其切削速度可高達(dá)3000m/min（根據(jù)切削工藝而有所不同）。除了更高的加工速度以外，PCD刀具的主要優(yōu)勢(shì)還包括更長(zhǎng)的刀具壽命，以及（在許多情況下）更好的表面加工質(zhì)量。

廣泛的產(chǎn)品范圍

??德國(guó)Komet集團(tuán)下屬的JEL精密刀具公司為市場(chǎng)提供范圍廣泛的PCD刀具產(chǎn)品，其中包括采用硬質(zhì)合金刀體的高效PCD鉆頭DRILLCUT和DRILLMAX。這兩種鉆頭能夠鉆削深度達(dá)5D的孔。DRILLCUT為直槽鉆頭，有2個(gè)切削刃和4條導(dǎo)向棱帶，并設(shè)置了可供內(nèi)部冷卻的冷卻液通道。DRILLMAX也采用了相同的內(nèi)冷卻設(shè)計(jì)，但它是具有2條導(dǎo)向棱帶的螺旋槽鉆頭。DRILLMAX鉆頭定位^，鉆孔精度可達(dá)到IT8－IT9級(jí)，并能獲得很長(zhǎng)的刀具壽命和良好的表面光潔度。該公司的產(chǎn)品系列中還包括PCD切槽刀具。加工時(shí)，該刀具的PCD切削刃先從工件上方沿中心孔鉆入，然后偏離中心進(jìn)行切槽加工，其^大切削深度可達(dá)刀具直徑的兩倍。這些刀具還能用于合適的銑削加工，以及加工圓形幾何尺寸，可以獲得良好的表面光潔度和無(wú)毛刺的切削邊緣。標(biāo)準(zhǔn)的2刃PCD切槽刀具^(guò)小直徑為6mm，3刃刀具的直徑則為16－20mm。

高可靠性螺紋銑削

??在復(fù)雜內(nèi)螺紋加工領(lǐng)域，特別是涉及到螺紋銑削或開發(fā)特定加工的專用解決方案時(shí)，JEL公司是行業(yè)內(nèi)少數(shù)幾個(gè)技術(shù)權(quán)威之一。有名的MGF和TOMILL螺紋銑刀是^常用的加工刀具。采用PCD刀尖的MGF螺紋銑刀在刀柄部位有一個(gè)沉孔，刀體采用硬質(zhì)合金材料，特別適合加工鋁合金和其他通常采用PCD加工的材料。該刀具可銑削M6－M12的標(biāo)準(zhǔn)螺紋尺寸，其切削刃長(zhǎng)度為名義直徑的2倍。同樣，刀具直徑為16mm和20mm的TOMILL（GWF）螺紋銑刀可以銑削加工直徑≥20mm的螺紋。此外，JEL公司還提供面向加工的解決方案，這些加工方案包括了盡可能多的加工操作。采用PCD刀尖的鉆頭和螺紋銑刀（BGF）也已經(jīng)面世，該刀具除了能加工出螺孔、90°倒角和螺紋以外，還能在一次加工操作中切削出可起保護(hù)作用的沉孔。

汽車零件加工實(shí)例

??采用鉆頭和螺紋銑刀的VABOS-K模塊化刀具概念（可變式鉆削、锪孔和螺紋切削系統(tǒng)）的加工實(shí)例之一是在壓鑄鋁件上加工火花塞螺紋。采用該刀具，通過(guò)一次加工，即可完成螺孔、90°倒角、锪孔、直徑22mm端面锪孔以及M14×1.25螺紋的加工。該刀具的所有切削單元都采用了PCD刀尖。開發(fā)VABOS-K模塊化刀具系統(tǒng)的初衷是針對(duì)那些因?yàn)樾螤詈统叽纾蛞蚓纫蟮木壒?，無(wú)法在刀夾中使用可轉(zhuǎn)位刀片的加工。為了加工90°倒角、锪孔和端面锪孔，將PCD切削刃直接焊接在VABOS-K刀頭上，然后將刀頭固定在刀體或刀夾上，并且刀體或刀夾可以很容易地卸下，以安裝新的PCD切削刃。這種刀夾是一次性購(gòu)買的附件。中心鉆和螺紋銑刀可以方便地安裝到位，而無(wú)需耗費(fèi)時(shí)間進(jìn)行調(diào)整。

??JEL公司開發(fā)的專用刀具的另一個(gè)例子也是一種VABOS-K刀具系統(tǒng)。該系統(tǒng)由一個(gè)整體硬質(zhì)合金鉆頭和螺紋銑刀（BGF）組成，用于鉆削內(nèi)螺紋通孔、端面锪孔和在鋁制殼體工件上銑制M6螺紋。該刀具的顯著特色是可加工直徑50mm的沉孔。只有使用PCD刀尖才能以10000r/min的穩(wěn)定^大轉(zhuǎn)速（相當(dāng)于在直徑50mm處以1570m/min的切削速度）進(jìn)行加工。只有采用這種方式，才能實(shí)現(xiàn)極短的總加工時(shí)間（3.9秒）。

??用于在燃油過(guò)濾器殼體上精加工預(yù)制孔的VABOS-M刀具系統(tǒng)上有一把PCD Tomill螺紋銑刀。通過(guò)一次加工操作，就能完成加工沉孔輪廓、锪孔、外緣去毛刺以及銑制S80×3鋸齒型螺紋的工序。每孔加工時(shí)間可以縮短到難以置信的8.8秒。該刀具的一個(gè)特點(diǎn)是：螺紋銑刀的設(shè)計(jì)可使在工件上加工出的第一個(gè)螺紋為完整螺紋。

圓周切斷與切槽加工

??當(dāng)需要在工件內(nèi)徑和外徑上加工輪廓時(shí)（如在孔中開槽和加工凹腔），只有在柔性加工中心上進(jìn)行圓周銑削和車削才有可能實(shí)現(xiàn)，而采用圓周切斷與切槽則是一種可行的替代加工方法。這種加工方式將在車床上進(jìn)行插車加工的原理顛倒了過(guò)來(lái)，與車削時(shí)工件旋轉(zhuǎn)、刀具靜止的方式不同，它是工件靜止、刀具運(yùn)動(dòng)。刀具以機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)生的圓形插補(bǔ)路徑被引入靜止的工件中進(jìn)行加工。在這種加工中，刀具切削刃在圓形插補(bǔ)路徑的每一點(diǎn)都垂直于孔的圓柱面的切線。其結(jié)果是，刀具圍繞工件每旋轉(zhuǎn)一圈，它也僅圍繞自己的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)一周。采用圓周切斷與切槽方式加工的表面不會(huì)產(chǎn)生圓周銑削特有的切痕面。用于加工鋁件時(shí)，也可以提供采用PCD切削刃的此類刀具。

??德國(guó)Komet集團(tuán)由Komet精密刀具公司、Dihart精密刀具公司和JEL精密刀具公司三家企業(yè)組成。該集團(tuán)在世界各地約有1500名員工，從事精密切削刀具的生產(chǎn)和銷售，其主要技術(shù)領(lǐng)域?yàn)榭?、螺紋的普通加工和精密加工、特殊螺紋切削、標(biāo)準(zhǔn)和專用PCD刀具以及車刀的制造。Komet集團(tuán)尤其在機(jī)電一體化刀具（即帶有用于切削刃定位的內(nèi)置數(shù)控軸的刀具，以及具有NC控制輪廓加工功能的刀具）領(lǐng)域處于市場(chǎng)^地位。