使用用於交叉孔加工的可轉位槍鑽和換頭鑽，在船用發動機零件中實現高品質的表面光潔度

本文是發表在 Machinery Technology 2024 年 5 月刊上的文章的 Web 編輯版本。

隨著汽車行業向電氣化轉變，海事部門也正在啟航走向脫碳。 Miyahara Manufacturing Co.， Ltd. 總部位於 岡山縣玉野市，專門從事船用柴油發動機零件的加工和組裝。為了減少溫室氣體排放，他們從一開始就與領先的工具製造商 Tungaloy 合作，開始大規模生產。

總統
Hiroaki Miyahara 先生

製造部副經理
山本翔太 先生

加工科長
Masayuki Shimada 先生

船用發動機重點

該公司的目標是在船用發動機領域處於領先地位，已將重點從加工列印和機床零件轉移到該行業。他們為核心客戶提供服務，並與國內外船用發動機製造商尋求機會。

它們的優勢在於處理從加工到組裝操作的綜合系統。憑藉內部加工和兩個工廠的多樣化設備，包括大約40台NC機器，他們生產從手掌大小到大型零件的部件。此外，他們還提供獨特的服務，如內部硬化和鉻粉噴塗，以提高零件的耐用性。

與工具製造商合作

為了應對對雙燃料發動機的預期增長需求，該公司在過去 1-2 年中將精力重新集中在為這項創新技術製造零件上。雙燃料發動機同時使用傳統重油和天然氣等替代燃料，可顯著減少溫室氣體排放。應主要客戶的要求，這些零件於 2023 年開始批量生產，這標誌著公司的關鍵時刻。然而，他們從一開始就遇到了艱巨的挑戰。

手頭的材料是 S45C， 塊的尺寸為 400×300×200 毫米，具有 直徑從 ø4 到 80 毫米不等的複雜孔網路。這些孔，包括與來自多個方向的斜孔相交的最厚孔，帶來了前所未有的複雜加工挑戰。由於需要對大量交叉孔和偏心孔進行精密加工，該公司尋求外部專業知識以確保無縫批量生產。

認識到對專業鑽孔能力的需求后，該公司求助於以其深孔鑽削專業知識而聞名的 Tungaloy。

雙燃料船用柴油機零件

高級孔加工工具

在 Tungaloy 的指導下， Miyahara Manufacturing 的孔加工工具方法發生了重大轉變。傳統上，他們依靠高速鋼鑽頭進行深孔加工，因為它們的韌性和抗破損性對於穩定運行至關重要。然而，高速鋼鑽頭的慢加工速度對實現光滑的光潔度提出了挑戰，表面粗糙度達到Ra=3.2μm，而Ra=0.8μm 或Ra=0.6μm的更精細光潔度被證明是難以捉摸的。為了解決這個問題，他們轉向能夠平衡加工速度和表面品質的硬質合金刀具。

在使用新引進的 5 軸加工中心進行嚴格的原型製作後，Miyahara Manufacturing 建立了穩定的加工方法。他們採用了兩個關鍵工具：可轉位槍鑽“DeepTri-Drill”和刀頭交換鑽“DrillMeister”。DeepTri-Drill 在排屑效率、加工速度和精度方面表現出色，而 DrillMeister 將整體硬質合金鑽頭的切削性能與一鍵式刀頭更換的便利性相結合。DeepTri-Drill 處理深孔和交叉孔加工，而 DrillMeister 處理其他孔加工任務，有效解決表面粗糙度問題並確保穩定運行。

DeepTri-Drill – eCatalog / DrillMeister – eCatalog

利用專用夾具來利用 5 軸 MC 的功能

展望未來， Miyahara Manufacturing 計劃進一步優化其流程。他們的目標是通過使用專用夾具和利用5軸加工中心的功能同時加工多個面來縮短設置時間。此外，他們正在探索橫向擴展到其他零件，認識到可更換工具在最大限度地減少人為錯誤和通過定量評估磨損條件來優化工具更換時間方面的好處。

DeepTri-Drill 用於連接兩個導板的交叉孔加工

使用 DeepTri-Drill 進行交叉孔加工

用於交叉孔加工的加工程式示例

視頻提供：DMG MORI Precision Boing CO.，LTD.

鼓勵自由創新

這一努力的成功可以歸因於 Tungaloy 在大規模生產的初始階段的早期參與。副經理 Yamamoto 讚揚了 Tungaloy 的團隊通過其銷售代表提供的寶貴建議和專業知識。他對 DeepTri-Drill 等專業產品表示滿意，該產品增強了交叉孔鑽削的導板。

2024 年 2 月，當宮原製作所以 “KEEP THE TOMORROW SHIP” 為旗幟慶祝成立 100 周年時，宮原社長重申了公司在迎接新挑戰的同時專注於船用發動機的決心。宮原社長強調開放式創新文化，鼓勵所有員工自由探索自己的興趣並追求創新的想法。

Miyahara Manufacturing 不僅建立了對海運業脫碳至關重要的機械加工技術，而且還旨在進一步投資設備以擴展其新獲得的技術。此外，他們熱衷於吸引新客戶，繼續塑造海洋工程的未來。