洞察未來——Horn全球技術開放日盛大舉辦

德國當地時間5月10日，以槽加工聞名的刀具制造商Paul Horn在其位于圖賓根的工廠再次盛大舉行了為期三天的全球技術開放日（2017 HORN Technology Days），汽車、模具、醫療等多個應用行業的創新解決方案悉數亮相。

Paul Horn 有限公司董事總經理Lothar Horn

三天的活動共迎來了超過2,800名訪客，中國代表團也成為此行中一道靚麗的風景線，約50人組成的參觀隊伍近距離領略了“德國制造”的魅力所在。

Boehlerit 公司銷售經理Heinz Gaber

合作共贏

活動期間，Paul Horn有限公司董事總經理Lothar Horn先生介紹說，今年的活動主題定為“洞察未來（A glimpse into the future）”，共有超過40家合作伙伴聯合展出在應用方面的卓越優勢及未來技術。他們分別來自德馬吉森精機、雄克、雷尼紹、因代克斯、巨浪凱龍、雷尼紹、發那科、KNAPP、Boehlerit、IEMCA、翰默等。

在Lothar Horn先生看來，這并非一場真正意義上的產品推介會，而是希望借助先進的制造技術、不斷的創新以及融合Horn公司多年來的經驗積累與客戶共同邁向未來。因此，活動期間每天穿插8場技術講座為多個應用領域的用戶展現最前沿的解決方案。內容涵蓋鈦合金銑削、渦輪旋風銑、齒輪齒加工解決方案、開槽和切斷、車削微加工、高效銑削加工系統、涂層、整體硬質合金毛坯精密燒結工藝等。

此次技術日對外開放的工廠參觀包括Paul Horn的兩個分別用于刀片、刀桿生產的工廠，以及Horn Hartstoffe的硬質合金材料工廠。其中刀桿生產工廠系2016年全新建成，總面積約20,000平米，除了進行刀桿的生產制造還涵蓋涂層以及物流區域。同時還建有一棟全新的行政大樓。這兩棟建筑物總共投資7,000萬歐元，將有效提升Paul Horn未來在產能方面的實力。而Horn Hartstoffe則供應公司所有的刀片毛胚，這些毛胚件將被送往Horn位于德國、英格蘭、意大利、捷克以及美國的多處工廠進行刀片后續制造。

另外，值得一提的是，本次技術日聯合展出的40余家合作伙伴中，除了有來自機床、夾具、軟件、測量等領域的合作伙伴，同樣也有來自硬質合金刀具制造商——作為Horn公司戰略創新合作中的一員，奧地利Boehlerit公司（倍銳特）與Horn在去年AMB 2016展會期間宣布將展開ISO車削和銑削刀具的銷售合作。作為該項合作的一部分，Horn負責在德國、法國、英國、美國和中國銷售Boehlerit品牌的ISO車削和銑削刀具。此舉能讓這兩家中型公司聯合其產品和銷售的協同效應，并在目標市場上共同發展壯大。Boehlerit的ISO車削刀具系列是其國際領先的切槽系列產品的完美補充。同樣，全新的Boehlerit銑削系列也能通過引入各種頂級且高效的銑削刀具，幫助Horn增強其高性能產品組合。通過這種方式，Horn也能夠在一般加工領域站穩腳跟，從而樹立其作為在技術要求嚴苛的應用中使用的刀具供應商的領導地位。

活動期間，Boehlerit公司的銷售經理Heinz Gaber先生在接受采訪時也表示，目前，歐洲市場仍是公司的主要市場，他對于強強聯手的產品線互補而獲得的絕佳的切削解決方案表示十分看好。

創新加工趨勢

鈦材料從20年前的6萬噸加工量，到今天的近30萬噸，無疑數字已經給出最好的答案——使用越來越廣泛。目前鈦材料的主力消費地區在西歐和中國，這兩個地區的年均增長率分別達到15%和10%。

在我們最初的認知中，鈦近乎鋁的重量、但鈦合金的硬度卻要高于鋼，這為鈦材料的應用埋下了伏筆。但在過去，由于很多未知的因素及居高不下的價格，“鈦”一直被束之高閣，幾乎完全用于高科技應用中。而現在，我們已經可以在航空航天、醫療和植入體中的生物相容性材料、發電廠工程、海水淡化廠、環境技術，甚至賽車和極限運動的廣泛領域見到“鈦”的出色表現。但是，在加工時，鈦材料仍有一些挑戰。譬如鈦有抗磁性，是良好的電流導體，但導熱體卻非常差，熱膨脹低。其強度在200-635℃之間時，能保持在淬火和回火鋼的范圍內。

大切深來源于單切屑刃的重疊分布。來自Horn 的M279 銑削刀具系統使得用五軸聯動加工齒形的凹凸面成為可能。

在加工方面，鈦合金的加工與鋼就有所不同。以切屑為例，當進行鈦合金工件人銑削或車削時，其對應變硬化的敏感性可能產生不利影響。例如，如果切削刃上的摩擦力太大，則應變硬化可能導致刀具快速鈍化。因此當銑削和車削鈦合金時，鋒利的刀具、正確的切削參數和最佳切屑形成則是關鍵參數。刀具的硬度和其涂層的耐熱性必須適合材料的硬度，同時其延展性和拉伸強度等特性的組合也會使鈦合金加工變得復雜。

基于此，為了給航空航天工業中廣泛使用的Ti6Al4V等鈦合金材料提供加工方案，Horn公司開發了一系列特別的工具，這些刀具具有鋒利的切削刃、正前角、較大的后角和高拋光的前刀面，是專為攻克鈦合金加工過程中遇到的主要難題而設計的。此外，Horn為其整體硬質合金銑刀開發的TSTK涂層材質則是專門針對航空/航天及醫療技術工業的鈦合金加工而設計的。該涂層材質具有良好的摩擦性能和耐高溫性，可以降低切屑熱傳遞并形成隔熱層。在開發整體硬質合金立銑刀時需要考量的另一個重要方面是立銑刀必須具有不同的螺旋角并且錯齒不等距。這樣可以確保輕快切削，同時避免振動。需要記住，鈦合金加工時必須使用充足的冷卻液。Horn鈦合金系列整硬立銑刀，其切削直徑范圍從2mm（0.078"）—20mm（0.787"）。有效切削刃為4個或5個，可選擇銑削長度為直徑的2 倍和3 倍。

除了在鈦合金加工方面的卓越表現，在創新的齒輪銑削方面，Horn 也向觀眾展示了強勁的技術實力——一種用于加工基于克林貝格齒形的擺線齒輪的新銑刀受到了極大關注。據Horn公司全球銷售市場總監Andreas Vollmer先生介紹，機床制造商DMG MORI提出了擺線齒輪方面的加工新需求，需要在較低的切削壓力下實現大的切削量，同時要滿足加工節拍的縮短，并要比采用整體硬質合金刀具快至少20%。他們還要求可轉位刀片具有高剛性，可在銑削或者車削加工設備上進行高效切削。最重要的一點是：要同時適用于DMG MORI gearMILL?的5軸銑削加工中心。

Horn公司接受了這一挑戰，通過創新理念，推出了M279銑削刀具系統，這把12 刃的刀具將用于生產小批量和單個零件。4個圓角半徑為2mm（0.078"）的S279可轉位刀片，通過螺絲固定在相應的面上，8個切向固定的409刀片，全部都穩固的安裝在刀座上，因此產生了理想的組合效果。切屑刃的的重疊分布使得較大切深得以實現。Horn還設計具有內冷結構的刀體，作為芯軸式銑刀，依據DIN 8030 A，刀體直徑設計為100mm（3.937"）。

據悉，這款刀具系統還在DMG MORI 的Pfronten工廠進行了測試，并且對切削數據進行了修正，齒形的凹凸面都可以由銑削刀具系統通過5軸聯動加工完成。而加工模數也近乎可以自由選擇。以一個模數為7.6的冠狀齒輪為測試件，材料為17CrNiMo6，加工克林貝格齒形擺線齒輪，切削線速度vc=250m/min(9842.519"/min)，刀具全切深進給速度為vf=650mm/min（25.590"/min），齒面切削速度為2,000 mm/min（78.740"/min）。

M279的原理也為進一步的模塊系列開發、完善刀具系統提供了設計框架。得益于經過驗證的S279和R/L409切削刀片和穩固可靠的刀座，該創新銑削刀具系統性能卓越。同時，該刀具系統的成功之處還在于其高精度，以及特別要強調的在單件和小批量生產時節省了大量的時間。