Haimer的熱縮技術(shù)將斯達(dá)拉格加工中心的高精度發(fā)揚光大

     為了保證發(fā)動機部件的質(zhì)量，例如渦輪葉片和整體葉盤，航空工業(yè)選用斯特拉格加工中心加工產(chǎn)品已經(jīng)很多年了。幾乎沒有其他的機床商能象斯達(dá)拉格做到對細(xì)節(jié)的了解，并能提供包括合適軟件、夾具、刀柄和周邊附件的整體解決方案。同時，國外供應(yīng)商對產(chǎn)品提供最高質(zhì)量保證對瑞士斯達(dá)拉格機床整體方案來說也是至關(guān)重要的。因此他們信任并相信Haimer制造的熱縮刀柄和熱縮機。

     斯達(dá)拉格集團(tuán)總部位于瑞士羅爾沙赫貝格（更多的公司信息請參考文本框）。這家公司主要給航空航天和能源行業(yè)提供高效率的五軸加工中心，加工高精度的渦輪葉片、葉輪、整體葉盤和其他復(fù)雜結(jié)構(gòu)的零部件。

     始于20世紀(jì)的航空和航天工業(yè)已成為斯達(dá)拉格機床的核心市場。他們因為剛性和穩(wěn)固的設(shè)計，以及高技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)區(qū)別于其他廠家和品牌。因此毫無疑問從1960年代起斯達(dá)拉格已被視為五軸加工中心的先驅(qū)。他們專業(yè)技術(shù)的優(yōu)勢可以從現(xiàn)有高品質(zhì)產(chǎn)品系列中體現(xiàn)，包括用于鈦合金加工的STC和BTP系列機床。此外還有專門用于整體葉盤加工和LX系列產(chǎn)品，適用于渦輪葉片的高精度、高效率五軸同步加工機床。

     Patrick Rutishauser（應(yīng)用工程主管）說：“從技術(shù)上說，我們的機床擁有一流品質(zhì)。它們的高性能和精度眾所周知。此外，我們在應(yīng)用上給客戶提供了額外的附加值。”斯達(dá)拉格把自己當(dāng)做用戶的技術(shù)合作伙伴，能夠設(shè)計并實現(xiàn)所有過程。“當(dāng)客戶告訴我們他需要10000件產(chǎn)品時，我們?yōu)樗O(shè)計完整的方案和提供整套機器，包括軟件、夾具、刀柄以
及周邊附件和設(shè)備。”
 

     一些額外的經(jīng)驗不僅僅來自機床、CAM系統(tǒng)和非標(biāo)刀具幾十年的發(fā)展，也來自斯達(dá)拉格在給客戶加工模型和小批量渦輪葉片生產(chǎn)中獲得。這也是PatrikRutishauser負(fù)責(zé)的領(lǐng)域：“我的任務(wù)包括單葉片應(yīng)用程序的技術(shù)和軟件開發(fā)。在我的團(tuán)隊，應(yīng)用工程師和CAM軟件開發(fā)人員緊密合作。這樣我們可以為我們的用戶提供他們所需要的，而不是繞彎路或浪費時間。”

      來自生產(chǎn)工廠的經(jīng)驗

      員工能在CPE（先進(jìn)生產(chǎn)中心）獲得重要經(jīng)驗，在位于羅爾沙赫貝格的斯達(dá)拉格應(yīng)用中心，他們測試和優(yōu)化需求，以及新的加工工藝。這個車間有2000平方米，配有新的斯達(dá)拉格四軸和五軸加工中心。在這里應(yīng)用團(tuán)隊能執(zhí)行各種應(yīng)用測試，從鈦金屬的重型切削到輕金屬的高速切削。PatrikRutishauser強調(diào)：“我們加工各種旋轉(zhuǎn)部件、復(fù)雜的立方工件、以及各種曲面—我們在生產(chǎn)狀態(tài)下完成這一切。我們也為客戶生產(chǎn)模型或小批量生產(chǎn)。這需要發(fā)展一個符合市場合理成本的規(guī)劃和質(zhì)量生產(chǎn)。” 作為應(yīng)用專家建議, 這當(dāng)然是一個優(yōu)勢,因為這樣你能獲得關(guān)于機器的寶貴知識,你可以了解更多關(guān)于整體加工過程乃至最小的細(xì)節(jié)。“它不同于客戶演示，在那里你通常忽略小細(xì)節(jié)。” Rutishauser解釋說。

      一個重要細(xì)節(jié)：刀柄

     斯達(dá)拉格很久之前就知道刀柄對于高精度加工的重要性。畢竟他們在20年前就在羅爾沙赫貝格總部使用高速主軸（30,000RPM’s）。在當(dāng)時刀具都用側(cè)固式或筒夾刀柄夾持。而這些夾持方式的精度不足也導(dǎo)致了很多問題。在高速旋轉(zhuǎn)時盡管小小的跳動也會導(dǎo)致不好的銑切效果，差的表面質(zhì)量，以及刀具和主軸的磨損。這些刀柄的外形結(jié)構(gòu)也會有很多干涉以致無法進(jìn)行深型腔加工。

     通過測試不同的刀柄系統(tǒng)，斯達(dá)拉格認(rèn)為使用熱縮刀柄是很有必要的。它們結(jié)構(gòu)對稱、外形防干涉，并擁有良好的跳動精度。在一開始測試這種新的夾持技術(shù)時，斯達(dá)拉格不得不克服一些問題：當(dāng)時刀柄要用熱風(fēng)加熱，這會耗費大量時間且導(dǎo)致材料的應(yīng)力變化。

     大約15年前，為了尋求一種解決方案，斯達(dá)拉格的專家在伊根豪森偶然遇到了Haimer公司，現(xiàn)在Haimer已經(jīng)是刀具夾持技術(shù)領(lǐng)域歐洲市場的領(lǐng)導(dǎo)者。PatrikRutishauser說：“Haimer在熱縮技術(shù)方面非常專業(yè)。當(dāng)時他們提供了關(guān)于刀柄和熱縮機的大量選擇方案，熱縮機帶感應(yīng)線圈及冷卻套，這些對任何人來說操作都十分簡單。直至今日Haimer都一直在發(fā)展熱縮技術(shù)—刀柄和機器—并總是能夠忠于對品質(zhì)的高要求。我們不斷地在評估不同的系統(tǒng)和供應(yīng)商，但是對于精度和品質(zhì)，Haimer的產(chǎn)品是無與倫比的。我們非常欣賞熱縮刀柄擁有相對于其他夾持系統(tǒng)更纖細(xì)的外形，這使得選擇較短的刀具成為可能。”

     熱縮刀柄每個細(xì)節(jié)都重要

    
     Haimer公司的經(jīng)營理念“以質(zhì)取勝”是不無道理的。在這種理念下，我們只在位于巴伐利亞奧格斯堡的伊根豪森故鄉(xiāng)生產(chǎn)產(chǎn)品，在這里精度能被100% 控制。在這里，所有的熱縮刀柄都采用耐熱鋼制造并做精細(xì)動平衡（G2.5， 25,000 rpm，或者不平衡量 <1 gmm）。所有的功能面都加工并精磨保證高精度，錐柄公差高于國際標(biāo)準(zhǔn)。

     對于特殊的加工需求，Haimer提供特殊的熱縮刀柄。例如，強力熱縮刀柄適用于高速或高精度銑切。專利設(shè)計結(jié)合了減振和高剛性，以及纖細(xì)的頂端外形。特殊的結(jié)構(gòu)使它能夠增大切深和進(jìn)給以達(dá)到更高的切削量，同時保證良好的表面質(zhì)量。重型熱縮刀柄是為大尺寸切削刀具的重粗加工設(shè)計的，他們的特點是加強了夾持區(qū)域的壁厚，剛性穩(wěn)固的外形，并在夾持孔內(nèi)有專利膨脹槽結(jié)構(gòu)。這樣，就能達(dá)到與銑刀柄一樣的夾持力。迷你型熱縮刀柄也是熱縮刀柄系列一員。頂端外形輪廓3° 的整體式熱縮刀柄非常纖細(xì)—特別為模具生產(chǎn)設(shè)計。

     不同材料，高表面質(zhì)量要求

     對于PatrikRutishauser來說各種各樣熱縮刀柄設(shè)計帶來了很大好處。他說：“在葉片加工中一般有兩個工藝。首先是粗加工，在這個階段為了獲得更大的切深和進(jìn)給以到達(dá)更高的金屬去除率，刀柄需要有減振功能。在精加工階段，這里不存在大的切削力，這時候高的跳動精度和動平衡品質(zhì)就非常重要了。Haimer的強力熱縮刀柄適用于這兩種階段，如果切削強度非常大我們只要簡單切換到重型刀柄就可以了。”

     依據(jù)熱縮刀柄的品質(zhì)對斯達(dá)拉格來說是最好的選擇。這都基于在鈦和其他難切削材料的精加工和粗加工的表現(xiàn)，切削力能很好地在機床主軸和刀柄間傳遞。“最后，關(guān)鍵因素是質(zhì)量。它必須在開始階段就十分完美，因為鈦金屬毛坯的成本非常昂貴。我們確信刀柄的品質(zhì)對保證產(chǎn)品質(zhì)量是絕對有必要的”， Patrick Rutishauser說。對于表面質(zhì)量尤如此，這是一個重要因素。因為節(jié)能考慮渦輪葉片的結(jié)構(gòu)需要非常高的精度。而現(xiàn)在你可以只通過銑切而不需要額外的研磨就能得到想要 的結(jié)構(gòu)。目前斯達(dá)拉格能夠?qū)崿F(xiàn) Ra = 0.4μm ~ 0.8μm 的表面質(zhì)量。

       高端熱縮機保證快速簡單的刀具裝夾

     為了裝夾刀具斯達(dá)拉格在它的CPE（先進(jìn)生產(chǎn)中心）配置了NG強力型熱縮機，通過它你可以在數(shù)秒鐘內(nèi)裝夾從3mm到50mm的刀具，這些刀具可以是高速鋼或者硬質(zhì)合金，只要柄部公差為h6。這種熱縮機帶有專利技術(shù)的雙線圈，它能自動適應(yīng)刀柄的長度和直徑不同。加熱過程只加熱刀柄夾持部分，顯著地減少加熱和冷卻時間（接觸式冷卻）。此外還有一款更高端的解決方案用于專業(yè)的加熱和冷卻需求：超級型熱縮機提供了更寬敞的工作臺面，操作簡單，導(dǎo)軌式的冷卻套并帶有溫度監(jiān)控。斯達(dá)拉格使用的熱縮機也集成了長度預(yù)設(shè)系統(tǒng)—長度預(yù)設(shè)精度在0.02mm —用于刀具懸長有精確要求的場合。

     “Haimer的熱縮刀柄是我們標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的一部分，因為他們?yōu)槲覀冃枰目煽考庸み^程提供了最好的條件”，PatrikRutishauser說。“我們不僅僅在我們的CPE使用這些產(chǎn)品，我們也隨同解決方案銷售這些產(chǎn)品。產(chǎn)品保持高品質(zhì)非常重要，使用Haimer讓我們感到安全。我不記得有因為刀柄問題的投訴。”（（斯達(dá)拉格消息盒））

     適合各種應(yīng)用的機床

     斯達(dá)拉格集團(tuán)（約1617名員工，2014年銷售額390 Mio. CHF）是世界領(lǐng)先的機床制造商之一，品牌包括：Marken, Berthiez, Bumotec, Dörries, Droop+Rein, Heckert, Scharmann, SIP, Starrag, TTL 和 WMW。業(yè)務(wù)范圍涉及生產(chǎn)各種銑床、鉆削和磨削機械，復(fù)合材料和陶瓷材料研制等。每個品牌都有自己的專長。從小型高速加工中心Bumotec（適用于手表、醫(yī)療器械和電腦零部件加工），到Droop-Rein的大型龍門銑床（適用于大型、重型的工件），他們提供廣泛的產(chǎn)品選擇。斯達(dá)拉格的客戶包括很多國際大公司，主要屬于三大行業(yè)：航空航天和能源、交通和工業(yè)零部件、以及精密加工業(yè)。眾多的產(chǎn)品組合和完善的技術(shù)服務(wù)，讓客戶獲得實質(zhì)性的成功。

    

   
     作為飛機制造工業(yè)長期的合作伙伴，斯達(dá)拉格能為渦輪機零部件加工提出整體解決方案。Haimer的熱縮技術(shù)是整體方案中的一環(huán)。圖片：Starrag

     斯達(dá)拉格使用Haimer的強力熱縮刀柄用于粗加工和精加工。圖片：Haimer

     因為加強了夾持壁以及其他的結(jié)構(gòu)特點，Haimer的重型熱縮刀柄擁有強大的夾持力能夠適用于大尺寸刀具的粗加工。

     Rutishauser，應(yīng)用工程主管，非常信賴Haimer的熱縮刀柄和熱縮機：“Haimer在熱縮技術(shù)方面非常專業(yè)。”

     為了裝夾刀具斯達(dá)拉格在它的CPE（先進(jìn)生產(chǎn)中心）配置了NG強力型熱縮機（左）和超級型熱縮機，這兩種熱縮機都帶有專利技術(shù)的雙線圈，它能自動適應(yīng)刀柄的長度和直徑不同。

     更高端的解決方案用于專業(yè)的加熱和冷卻需求：Haimer的超級型熱縮機提供了更寬敞的工作臺面，操作簡單，導(dǎo)軌式的冷卻套并帶有溫度監(jiān)控。斯達(dá)拉格使用的熱縮機選配了集成的長度預(yù)設(shè)系統(tǒng)。
   

    
    
     在熱縮機附近你可以看到Haimer帶預(yù)設(shè)功能的平衡機，這臺機器結(jié)合了刀柄和刀具的測量與動平衡功能。對于斯達(dá)拉格自己生產(chǎn)的刀具，特別是多臺階刀具，一直要使用這臺機器。