技术

目前，我国轿车生产企业新建的发动机生产线大多是由通用高速加工中心组成的高速柔性生产线。高速加工中心具有高转速、高进给速度、高加速度和快速换刀等特点，因而柔性生产线实现了产品的变型生产，便于更换生产品种。这种生产线不仅可加工同样产品范围内的零件，而且可加工变型产品、换代产品以及新产品，真正具备了柔性的意义。同样作为其必不可少的配套的复合加工刀具在一定程度上帮助高速柔性生产线克服了高柔性和低效率之间的矛盾。其原因是复合加工刀具与通用高速加工中心的配合使用，具有以下几个突出的特点：高效率、高质量、高稳定性和低成本。
 
高效率

在汽车行业零部件加工制造成本统计中，刀具成本仅占总成本的3%～5%，但它却能影响总成本的20%～30%。是什么原因带来刀具成本的放大效应呢？原因就在于复合加工刀具在提高生产效率上发挥了巨大的作用。

复合加工刀具一般是将几个加工内容组合在一把刀具上，从而只通过一次进给，便可完成全部的加工内容。这样就在很大程度上减少了加工时间，降低了生产节拍，提升了生产力。如在发动机曲轴芯轴端的加工中（图1），传统的工艺安排是车床粗车、半精车、倒角等，这一套工序完成需要耗时40s左右。而通过在CNC加工中心上采用了复合加工刀具后（图2），加工效率得到了极大地提高，加工时间减少了约70%，仅需12s。同时，不仅可以节省了一台车床，而且在不增加机床的情况下，将产量提高了3倍。

高质量

采用复合加工刀具不仅可以提高加工效率而且还可以提高加工质量。发动机零部件的加工要求十分苛刻，在加工过程中，不仅要保证相关尺寸的精度，同时还要保证相关尺寸要求之间的位置、轮廓等精度要求。为了达到这些尺寸要求如果采用几把刀具进行加工，那么在加工过程中很难保证各尺寸之间的位置精度，这就不得不停机花费大量的时间调整机床，但如果采用了复合加工刀具，就能轻松解决这些问题。

图3所示零部件加工要求，从图中可以看出，各相关尺寸具有很高的同心度要求，用来保证后续刀具的加工工艺性。采用图4所示的复合刀具，该专用刀具具有集成的多处加工内容的刃口，刀具本身是一次磨削成形，各刃口之间的位置精度很高，可以在生产中一次加工完成所有的工艺要求，很好地保证了尺寸精度和位置精度，排除了机床多次换刀加工带来的重复定位精度误差的影响。

高稳定性

汽车发动机的加工制造即有规模化生产的特点，同时又对质量有着极高的要求，尤其是在大批量生产中，质量的稳定性尤为重要。汽车行业是实行召回制度中影响最大的行业，召回制度中汽车零部件的可追踪性是非常重要的，但更重要的是从保证制造质量开始的预防工作。高稳定性的制造质量才是针对召回制度的预防工作中的最重要的一环，对此各大汽车制造厂商都给予了高度的重视。

例如，在发动机零部件的加工中对关键尺寸的工程能力指数要求Ppk≥1.67，一般尺寸也要求达到Ppk≥1.33。对加工机床设备的主要要求是：高速度、高精度、高精度保持性——高机床工程能力指数（Cm/Cmk值）；对复合加工刀具的要求是通过特殊的设计，满足高速度、高精度、高精度保持性的要求。

例如为适应高速加工的要求，复合加工刀具都必须经过严格的动平衡处理和验证。为了保证满足高精度、高精度保持性的要求，复合加工刀具对刀柄的选择、刀具本身的制造精度、刀具材料的选择等都有特殊的规范。如发动机缸盖的导管、座圈加工工序是汽车行业中难加工的典型。其特点是尺寸公差小，圆度、同心度要求高，加工表面的形状精度要求高。通过采用有导条的专用复合加工刀具（图5）加工，很好地满足了加工要求。该复合加工刀具具有如下特点：