寿命长 – 不再是秘密!

      对于德国lemgo的pr?zisions-brems-scheiben gmbh公司技术经理hans konrad来说，使用陶瓷切削材料加工刹车盘绝对是达到最新技术发展水平的，虽然他确信仍然还可以通过使用cbn 得到进一步提高 – 但是最初的尝试失败了。后来山高的专家提供了答案：加工未完成的铸件必须在被加工的两周之前进行“时效处理” – 然后结果将完全不同。

当第一主轴从传送带上抓取一个新工件的同时，第二主轴（立式）彻底完成刹车盘的其它侧面。

      “使用陶瓷切削材料，每个切削刃平均能加工 200 个刹车盘，”hans konrad 说“但如果我们使用cbn，我们必须使每个切削刃能至少加工 2000 个刹车盘。”换句话说，“只有当它是划算的”，换成一种新的切削材料才是值得的。虽然cbn刀具的刀片要比陶瓷刀片贵二十多倍，即使刀具寿命只长十倍，它们仍然是划算的，因为换刀仅在每三班之后发生，不是到目前为止的每班换刀。

      pbs所生产刹车盘的材料只有gg15、gg20和gg25，生产批量从 500 到 8000 件。生产工厂实行三班工作，每班约生产1,500个刹车盘。每天的产量为4,500 个，平均年产量接近110万个，种类多达220 种。pbs 刹车盘通过它的长期客户 ate continental teves ag进行销售，在备件市场上卖得非常成功。

      “我们在hessapp双主轴机床上加工，”hans konrad 说，“它通过端面向下的抓取主轴从传送带抓取工件，并在第一次装夹中完整地加工出一个侧面。然后该机床把工件自动且绝对精确地传送到第二主轴。当第一主轴从传送带上抓取一个新工件的同时，第二主轴（立式）在第二次装夹中完成全部加工，包括高精度、高光洁度加工刹车面。根据刹车盘直径和深度的不同，整个过程要花45 到 70 秒之间。”

      “我们加工刹车盘时基本上是完全干式加工，”hans konrad说，“而且我们通常使用陶瓷切削材料 – 那是代表今日最新技术发展水平的。”与整体硬质合金相比，陶瓷允许的切削速度高达 1200 m/min 。那大约是整体硬质合金所能获得性能表现的五倍。再者，陶瓷切削材料在近些年已经有显著的改善提高。传统的混合陶瓷在此期间已经很大程度上被氮化硅陶瓷替代了。可是，这些提高并没有分散他搜寻更好的切削材料的注意力，五年前的一次调研引发了一次与山高专家讨论关于 cbn 的使用。山高已经在实际应用中取得了 2000 m/min 的切削速度。

在双主轴立式机床上加工的刹车盘 – 完全干式切削。

非常惊人的成果

      作为铣削飞轮和相近零件所用刀柄和整体硬质合金刀具的供应商，山高早已被pbs公司熟知，而且其销售工程师也熟悉该公司的加工应用。当山高建议使用cbn刀片的刀盘加工pbs的刹车盘，对这种新型切削材料进行了深入的试验 – 并获得了非常惊人的成果。由于受到卡盘转动速度的限制，最初的切削速度提高到不超过1200–1600 m/min 。在某些试验中，每个切削刃的刀具寿命剧增到少有的4000个。相对照的是：陶瓷刀片的每个切削刃的平均寿命仅为 200个刹车盘。

      但是这种兴高采烈的心情持续得很短，因为cbn的切削刃经常在仅仅加工 25 个刹车盘后就承认失败了。“在那时我们对刀具寿命的这种剧烈波动没有一个合乎逻辑的解释，”hans konrad说。“材料分析也没有给我们任何有用的线索。无论如何，刀具寿命有如此大的差异，要获得一个平稳的生产流程是不可能的。”

      在对所有可能的原因进行长期而且艰苦的研究之后，秘密最终被揣摩出来了。山高的现场服务工程师hans-georg nondorf解释道：“同时也在其他客户生产工厂进行的试验给我们很多经验教训。铸件的化学成分分析根本没有帮助。最终促使我们走上正轨的正是我们回忆了金加工老师傅的格言：铸件越旧，它越是容易加工。”

      这位有经验的金属切削专家知道，工程界的常规操作是把铸件存放一年之后才来加工它们。另一方面，有关真正的时效过程知道得很少：在这个过程的什么阶段开始产生对来cbn说最优化的加工性？进行了进一步的深入试验，这次的铸件全部来自同一个批次，而且都在相同的工况下加工。渐渐地揭开了秘密：“铸件就象是好的牛排–挂的时间越长，其效果就越好。”

      发现了在十二天之后加工性没有明显的变化。另一方面，在铸件时效处理的前十天，加工性发生引人注目的改变。hans-georg nondorf 说：“用cbn加工当天出炉的新铸件，刀具寿命在五至十个零件之间。如果同样的铸件在十二天之后用相同的刀具进行加工，平均刀具寿命达到难以置信的3,000个零件!”

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