图1  ISCAR深孔钻——智能化深孔钻削刀具

加工大型零件时，金属切削性能主要取决于所使用刀具的加工能力。下列案例研究指出了如何使用智能深孔钻来显著提高生产率和效率。

每天一大早就有210t的材料等待处理，而最终生产的成品则高达125t，这里只用两个数字就足以表明金属切削量之庞大。这些金属成形和切削应用单件重量高达200kg~27t。所有这些加工都由Brück Ensheim公司一手完成。在不久的将来，他们也将能够生产单件重量接近50t的超大型零件。

单件重量高达50t

Brück Ensheim机械生产经理Karl-Heinz Schneider先生说：“目前，我们能够生产重达27t、直径为5600mm、高度为1600mm的环件、法兰及特种锻件，这之中涉及到零件的完整加工。通过装配新型8000t锻压机以及安装超大型零件机床刀具，我们将可以生产单件重量接近50t、直径6300mm和/或长度8000mm的零件。由于我们一直从事的是重载加工，这样就迫切需要非常高效的刀具。为此，我们一再要求刀具合作伙伴尽其所能提供最佳的刀具（图1）。我们重载加工大型零件的速度越快，就能更经济地运行昂贵的大型机床。此外，还有助于我们在全球市场中保持高竞争力。这就是我们长期坚持核查所有可能的潜力，并尽可能快地付诸于行动的原因所在。”

图2  深孔钻床接杆中的ISCAR深孔钻头，用于大型零件加工

在钻削又大又长的工件，例如海洋工程或能源生产中所使用的工件时，他们就是这么做的。在这个具体的案例中，Karl-Heinz Schneider先生和J?rg Kreutz先生主要负责机械生产方面的钻削和车削工作，他们正在寻找一种实用且安全的解决方案，以求提高在特种深孔钻床上执行钻削工序的效率。为了找到最佳的合作伙伴，我们与多位潜在的刀具供应商展开接触，这其中就包括在沟槽车削与铣削方面关系持久的合作伙伴ISCAR Germany公司。

不久前，ISCAR接管了一家深孔钻削刀具生产商，有了这张王牌，它便有机会展示模块化深孔钻方面的创新性系统以及通过测试证明其高效率（图2）。

达到新的深孔钻削质量

Johannes Pfister先生是ISCAR钻削领域的产品专家，他具体解释了模块化深孔钻系统的优点：“深孔钻削基于单管和双管钻系统。在单管钻系统中，冷却液流经钻头和开采孔之间，并通过钻管排屑，通常在特种机床上使用这些刀具。而在双管钻系统中，冷却液流经内管和外管之间，并通过内管排屑，该系统适合于在大型和更为稳定的车床或铣床上使用（图3）。Brück公司有一台高效率的BTA深孔钻床（单管钻系统）。我们在直径90mm、180mm、195mm和 205mm，以及切深高达2000mm的应用中采用DSD-EC深孔钻系统。代码DSD-EC由刀具系统装配而来：D=deep（深孔），S=single-tube system（单管钻系统），E=4 start external thread（四头外螺纹），C=cartridge system（刀卡系统）。只需通过用于直径90mm、170mm、195mm和205mm的四个钻头以及转位刀卡和导轨，即可将加工直径提高至 95mm、175mm、200mm和210mm。这样，就能覆盖更宽广的直径范围，而无需购买更多刀具。”

图3  ISCAR Germany公司钻削产品专家Johannes Pfister先生（左）与应用工程师Johannes Hofmann先生正在讨论模块化ISCAR深孔钻系统的益处及其应用范围

但是，首先必须使Brück公司的金属切削专家对此类模块化深孔钻的高效率和工艺安全性抱有信心。因此，便对基于直径80mm的钻头进行了各种测试。ISCAR深孔钻削刀具最值得注意的特性是：几把刀片和少数导轨即能覆盖各种深孔钻头，从而显著降低了刀具库存。最后，Brück公司的专家们对这种深孔钻测试刀具完全信服了。

图4  模块化ISCAR深孔钻系统的三个深孔钻头，配备有刀片用刀卡、可互换式导轨、特种内圆刀片和三角形T形刀片

热情取代了最初的疑虑

随后进行的是贴近现实的深孔钻削测试，即采用到目前为止仍在使用的90mm钻削刀具。在此刀具也证明了其出色的加工能力后，他们立即购买了直径为170mm、195mm和205mm的深孔钻削刀具。根据不同的待加工材料（如ST 52、1.4301、34 CrNiMo6和42 Cr-NiMoV4），在可调刀卡上装配相应的刀片。在许多情况下，这些刀具能够通用，因此就无需进行繁琐的刀片转位。“ISCAR深孔钻刀具加工系统为我们提供了许多决定性的益处，其中涉及到各个方面。一方面，深孔钻削效率高，我们不仅精简了一套完整工艺（粗加工钻削和镗削），而且还节省了用于此工艺以及装夹和转位的刀具。通过将内圆刀片的特殊槽形与安装在刀卡中的三角形T形刀片以非常高效的方式结合到一起（图4），我们就能够使深孔钻削的加工时间减半。在很久以前，我们就已打消了最初的种种疑虑。现在，我们的切削速度可以达到80~90m/min，这样我们只需30min就能生产一个1000mm的孔。另一方面，与以前相比，我们需要更少的深孔钻削刀具，并且只需少数不同的刀片尺寸和类型即可满足各种加工要求。如此一来，显著降低了我们的刀具加工和管理成本，”J?rg Kreutz先生阐述道。