對于總部位于德國圖賓根的精密刀具制造商瓦爾特的工程師們來說，他們不僅僅是為了工作而工作：而是抓住一切機會，將其技術專長直接服務于專業的終端用戶。因此，他們往往從技術層面給出一些確實必須的專業解決方案。瓦爾特提供個性化的方案和刀具幾何尺寸，彰顯他們在控制生產成本方面的出色表現。
 

      瓦爾特的產品樣本列出了約45,000種標準刀具，但是即使是這樣龐大的產品系列，也無法面面俱到，不可能滿足所有用戶的要求。因此，定制解決方案部門就應運而生了。“非標刀具是我們的熱門話題”，瓦爾特業務應用開發部總監Andreas Elenz說，“僅拿圖賓根-公司總部來說，我們在此領域就有大約50名技術人員，公司內部的加工能力隨時能滿足定制加工要求。其中主要原因有三：一是除了標準刀具外，定制加工是一種高產量高回報的業務。二是高效的非標刀具是敲門磚，為后續標準系列產品的業務開展起到拋磚引玉的作用；三是我們的座右銘一直勉勵著我們：Those who master what is difficult must also be good at what is easier（那些能掌握困難的也必定擅長于簡單的）。后兩個原因比第一個原因更加重要：我們的定制能力在非標刀具領域得到最佳體現。”
 

      定制設計解決方案：簡單標準產品的衍生品

      非標刀具基本上可分成三類：1.基于標準刀具的衍生品；2.一刀多用（復合刀具）；3專刀專用（復雜非標）。
 

      第一類非標刀具又可分成兩小類：第一小類是除了至少一個參數有差異外，其他幾乎與標準刀具完全一致，例如不同直徑的鉆頭就屬于這一小類。對于這些衍生品特別是整體硬質合金鉆頭、銑刀及HSS－E （PM） 螺紋切削刀具而言，需要變化的參數數量少。這就是為了縮短交貨時間，這種變型也是Walter Xpress（瓦爾特速致）刀具的典型備選產品。非標刀具利用在線配置系統設計。“用戶選擇標準刀具系列中沒有的偏差參數。” Elenz說。交貨時間只需三周。
 

      細微變化，性能卓越。
 

      第二小類也是基于標準產品的衍生品，但調整過程較為復雜。刀具不僅僅填補了用戶的空白，還提高了生產效率，來看看Andreas Elenz的舉例說明：“例如，用戶向加工一件不常用的材料，雖然我們的產品樣本中有適合的可轉位刀片類型，但并非專門用于這種材料。于是，我們就分析現場的加工應用類型，并計算期望的切削速率。如果數量大，很有潛力，那么我們就使用專用刀片，例如采用不同的涂層、不同的基體或不同的切削刃形狀。”對于非標刀具，為了達到最佳的經濟效益，必須充分發揮定制技術專長和經驗的作用：用戶的生產效率應當比使用標準解決方案更高。
 

      最初，產品樣本上不會有這類刀片。但是，在特殊解決方案得到實踐證明后，可能作為標準產品生產。“當然，這是最理想的結果，”Elenz說。“例如，與在早期就使用新材料的行業潮流引領者合作時，可與他們一道開發優化的工藝。”
 

      多道工序，一次完成。

      除了從標準刀具衍生外，第二類非標刀具便是“一刀多用”。典型示例：在工件上分三級鉆孔，而且每一級的孔徑不同。采用標準解決方案，很容易完成這種：每次使用不同的鉆頭，依次鉆孔即可。可是，這樣會存在倒角問題。每級加工完畢后，必須更換刀具，這需要花大量時間。當采用“一刀多用”方案后，這種工藝的效率會高得多。使用一級鉆頭，就可沿著設定好的長度，鉆通三種不同直徑的孔，包括兩級倒角——五道工序，一把刀具搞定。
 

      至高效率，至高精度。
 
 
     “專刀專用”是根據用戶規范研制的也是最復雜的非標刀具。他們需要更加復雜的加工工藝，并且對需要加工的工件提出更為精確的形狀。這需要最高級別的定制專門技術。Elenz說：“蒸汽渦輪機或燃氣渦輪機就是一個典型的例子，在能源行業，有很多工程都需要非標刀具。采用復雜高精密非標成形刀具加工的經典案例就是所謂的“圣誕樹”外形。渦輪機葉片裝在有圣誕樹狀階梯槽的轉子上。這種溝槽從實心塊分多級銑到轉子內部。粗加工使用銑槽刀和喇叭口銑刀，精加工和半精加工使用“圣誕樹”成形銑刀。”

      從首次討論到下訂單通常需要2～4個月，完工還需要10～12周。一般情況下，只有1～2種這類刀具可用。盡管首次投入較高，但是用戶購買這些產品還是物超所值，能大大提高生產效率。這是因為使用標準刀具加工復雜外形的確耗時。但是，使用專用非標刀具可一步完成，這省時省錢，何樂而不為？
 

       成本節省浪潮
   

     2012年，瓦爾特申請了汽輪機轉子加工刀具的專利，通過非標刀具展示了其對加工成本潛力的又一挖掘。作為世界領先的刀具專家，圖賓根的工程師們正在提供模塊化的鐘罩型銑刀。這種方案是基于一個圓形的刀具本體，其半徑根據被加工圓弧型葉根槽半徑的最小和最大值而決定。在此范圍內，在刀具本體上使用八個可跟換的模塊化刀座加工任何半徑的葉根槽。依據半徑，刀具本體有三個或更多的刀座安裝接口。同時根據半徑要求，八個模塊化刀座均可在定位槽中不同定位銷位置安裝。通過橫向偏移組合，將刀座安裝到位。“刀座上有安裝互換的定位槽”瓦爾特零件經理Walter Schädle說，“通過刀座上的定位鍵固定在刀體安裝槽內，并通過槽內的安裝鍵來徑向定位。采用這種方式，可實現精密定位。我們還可達到必要的跳動量和同心度，這些必須非常精密。對于單體方案，其精度達±0.02毫米。這對切屑刃的刀具壽命也有影響。當然，必須使用模塊化方案，才能達到這種性能。
   

     對于不止一根軸的批量加工，用戶可節省大量的刀具成本。最初，新的瓦爾特模塊解決方案成本要高出約30％。但是，只要不同直徑的新輪廓加工成功，就開始有回報。與整體鐘罩型銑刀不一樣，渦輪機制造廠只需要新設計的非標刀座，這些刀座可插入任何一個刀具本體安裝槽內。與整體解決方案相比，采用此系統加工第三種葉根槽可節省50％或以上的成本。如果每把刀具的單價已知，這樣節省的成本非常可觀。
    

       加工的關鍵及用戶關懷
 
 
非標刀具是刀具制造的“名片”。它對工程師的技術專長提出了特殊的挑戰，因為用戶最關切的往往就是采用這些刀具作業。這也是選擇刀具合作伙伴的重要依據。“用戶說：能為我們這道工序提供最佳方案的人，在其他方面的表現肯定不錯。因為除此之外的其他任何事情都只是輔助性的，盡管有必要，但不是關鍵問題。這些是零件的功能性外形，最能體現用戶的個性和專長，所以對我們來說，也是一種挑戰。”換句話說，優秀的非標刀具為附加標準產品系列業務掃清一切障礙。
 

     Elenz滿懷信心地說：“專用非標刀具最能體現工程師的聰明才智、刀具設計和生產的最高水平。對于渦輪機來說，尺寸精確性和表面光潔度質量至關重要。表面損壞會造成裂紋。如果出現這種情況，上千萬的昂貴工件不可能取得成功。此時，用戶信任刀具合作伙伴的表現是非常重要的，因為銑削是最后的工序之一。至此，零件已經擁有了巨大的附加值。只需要長期合作和高度信任，而且這種信任不是白白地付出。這就是我們的工作方向和目標所在。”

     圖片1：“圣誕樹”銑刀

     圖注1：瓦爾特取得專利的渦輪機軸溝槽精加工可轉位刀片解決方案，可保證最高的表面質量和最高精度。   
  
     

           
     圖片2：反鏜刀

    
   
     圖注2：反鏜刀的伸縮式切屑刃臂可加工鉆孔的后側，無需重新夾裝工件。

      圖片3：模塊化鐘罩型銑刀
 

      圖注3：瓦爾特零件經理Walter Schädle將螺紋連接的刀柄插入模塊化鐘罩型銑刀的換刀工位1。“當然。我們的整體鐘罩型銑刀的出色性能需要采用模塊化方案才能得以實現。”

      圖片4：人物
 

     圖注4：圖賓根瓦爾特業務應用開發部總監Andreas Elenz充分了解他們工程師的技術專長。用戶最關心的是經濟效益優勢：“專用非標刀具最能體現工程師的聰明才智、刀具設計和生產的最高水平。用戶信任刀具合作伙伴的表現至關重要，我們一定要取得這種信任。” 
  
      

    
     圖片5：各種非標刀具

   
     圖注5：瓦爾特刀具組合包括要求非常嚴格的客戶的高效解決方案，能源行業和汽車行業特別需要大量最復雜的非標刀具（從左前方到右前方）：“圣誕樹”半精加工仿形銑刀（超大號）、用于氣缸內部加工的帶有活動切屑臂的拉桿刀具、模塊化喇叭口銑刀盒、加工軸承直徑的曲軸銑刀（輕型設計）、加工氣缸本體和大梁底架軸頸的非標刀具。