使用可转位式枪钻和可换钻尖式钻头加工船用发动机零部件的交叉孔，实现高质量的表面光洁度

本文是《机械技术》2024 年 5 月刊的网络编辑版。

在汽车行业向电气化转变之后，海运业也在向低碳化迈进。位于冈山县玉野市的 Miyahara （宫原制造株式会社）是专门从事船用柴油发动机零部件的加工和组装。为了减少温室气体排放，他们在开始大规模生产时就与领先的刀具制造商泰珂洛合作。

总经理
宫原浩光 先生

制造部 副部长
山本翔太 先生

生产部 机械科科长
嶋田昌征 先生

聚焦船用发动机

该公司的目标是在船用发动机领域占据领先地位，将重点从印刷和机床零件加工转向该行业。他们为核心客户提供服务，并寻求与国内外船用发动机制造商合作的机会。

他们的优势在于拥有一套从加工到组装的综合系统。他们在两家工厂拥有内部加工和各种设备，包括约 40 台数控机床，可生产从手掌大小到大型部件的各种零件。此外，他们还提供内部淬火和铬粉喷涂等独特服务，以提高零件的耐用性。

与刀具制造商合作

为了应对双燃料发动机需求的预期增长，该公司在过去的 1-2 年间重新调整了工作重点，致力于为这一创新技术生产零部件。双燃料发动机既使用传统重油，也使用天然气等替代燃料，大大减少了温室气体排放。应一家大客户的要求，公司于 2023 年开始批量生产这些零部件，这标志着公司进入了一个关键时刻。然而，他们从一开始就遇到了严峻的挑战。

目前的工件材料是 S45C，工件毛坯尺寸为 400x300x200 mm，上面有直径从 ø4 到 80 mm不等的复杂孔网。这些孔，包括最粗的孔与来自多个方向的斜孔相交，带来了前所未有的复杂加工挑战。由于需要对大量交叉孔和偏心孔进行精密加工，该公司向外部寻求专业技术，以确保大量生产时无不良品。。

认识到对专业钻孔能力的需求，该公司选择了与在深孔钻削加工专业技术闻名已久的泰珂洛进行合作。

双燃料船用柴油机部件

先进的孔加工刀具

在泰珂洛的指导下，Miyahara（宫原制造）在孔加工刀具方面进行了重大变革。原先，他们使用高速钢钻头进行深孔加工，因为它们的韧性和抗崩损性对稳定加工至关重要。然而，高速钢钻头的切屑速度较慢，这对实现表面粗糙度达到 Ra=3.2um带来挑战，而精细表面 Ra=0.8um和Ra=0.6um则难以实现。为了解决这个问题，他们转向了能够兼顾切削速度和表面质量的硬质合金刀具。

Miyahara（宫原制造）在使用新引进的五轴加工中心进行严格的样品试制后，建立了一种稳定的加工方法。他们采用了两种关键刀具：可转位式枪钻 “DeepTri-Drill” 和可换钻尖式钻头 “DrillMeister” 。 DeepTri-Drill 在排屑性能、加工速度和精度方面表现出色。DrillMeister 结和了整硬钻头的切屑性能和一键式钻尖更换的便捷性。 DeepTri-Drill 负责加工深孔和交叉孔，而 DrillMeister 则负责其他孔加工任务，有效地解决了表面粗糙度的问题，并确保稳定的加工。

DeepTri-Drill – eCatalog / DrillMeister – eCatalog

利用专用夹具发挥 5 轴加工中心的能力

展望未来，Miyahara（宫原制造）计划进一步优化加工工艺。他们的目标是通过使用专用夹具和五轴加工中心的功能，同时加工多个面，减少装夹时间。此外，他们认识到可转位式刀具具有最大限度地减少人为错误和通过磨损情况定量评估更换刀具时间的优势，正在探索将其横向扩展到其他零件上。

拥有双排导向条的DeepTri-Drill用于加工交叉孔

使用DeepTri-Drill加工交叉孔

交叉孔加工程序示例

视频提供：DMG MORI Precision Boring 公司

鼓励自由创新

这一努力的成功要归功于泰珂洛在量产初期的早期参与。山本副部长称赞了泰珂洛团队通过其销售代表提供的宝贵建议和专业知识。他对DeepTri-Drill等专业产品表示满意，这些产品增强了交叉钻孔的导向垫。

2024 年 2 月，宫原制作所在 “KEEP THE TOMORROW SHIP “的旗帜下庆祝其成立 100 周年，宫原总经理重申公司将致力于专注于船用发动机，同时迎接新的挑战。宫原社长强调开放式创新文化，鼓励所有员工自由探索自己的兴趣，追求创新理念。

宫原制作所不仅建立了对海运业去碳化至关重要的加工技术，还致力于进一步投资设备，以扩展其新获得的技术。此外，他们还热衷于吸引新客户，继续他们塑造海洋工程未来的征程。