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怎样提高刀具使用寿命?
发布时间:2012/12/7

   随着零部件制造商不断提高生产率,客 户通常每年都会提出降低加工完成的零部件价格的要求,这就对零部件制造商的利润率提出了挑战。为 了自己的生存和发展,零部件制造商必须不遗余力地降低生产成本,改进的途径包括:提高员工劳动生 产率、延长刀具寿命、改善耗材管理、降低能源消耗等。汽车零部件制造商ABI Showatech(印度)公司的 管理团队在致力于这几方面的改进时,发现了一种可以延长刀具寿命、提高零件质量、降低制造成本的 有效方法。

  最初的突破源于对攻丝和螺纹质量的研究。一个客户抱怨在 汽车零件的螺纹孔壁上粘附有细小的金属颗粒。为了解决这一问题,技术人员尝试了各种不同的方法, 例如,在攻丝时将冷却液压力从3巴(44psi)提高到10巴(145psi)、采用耐磨涂层丝锥、提高切削液的润 滑性能等,但遗憾的是,这些措施效果都不理想,难以令人满意。

  通过 在显微镜下对丝锥切削刃进行放大检查,发现其上粘附有一些微小颗粒。分析结论是,这些金属颗粒来 自于铝合金工件材料,尽管它们非常细小,但仍然会阻碍丝锥有效地切削螺纹。事实证明,通过提高冷 却液压力来去除这些金属颗粒的设想并不正确。

  随后,提出了采用机械 操作方式——用带有尼龙刷毛的刷子清刷丝锥的方案,而且在每一次攻丝循环时都必须进行 这种操作。为了避免在加工中心上清刷丝锥造成攻丝循环中断而耗费时间,他们将尼龙刷安装在夹具上 ,并通过加工编程,使在每次攻丝循环开始之前,丝锥都紧靠着固定的尼龙刷对切削刃进行一次清刷。

  其结果是,操作工人反映,对加工后螺纹工件的检测结果表明,螺纹质 量明显提高,螺纹表面清洁,无缺陷和微小毛刺。甚至在超过了规定刀具寿命(为便于管理刀具库存,公 司针对所用每种刀具确定的使用寿命)之后,螺纹质量仍能保持合格。为此,公司重新制定了新的丝锥寿 命参数。例如,用Emuge公司生产的M10×1-6H丝锥以600rpm的主轴转速、1mm/r的进给率攻丝时,引 入清刷切削刃方法之前的规定刀具寿命为6000个孔;而引入清刷切削刃的方法之后,丝锥寿命已达到 13000多个孔。按此计算,通过清刷切削刃,每年可节约的刀具成本大约为650美元。

  在丝锥上获得成功后,该方法被推广应用于所有切削刀具。尽管各种刀具延长寿命的 效果并不一致,但结果仍然令人鼓舞。通过在每次加工循环开始时或结束后清刷切削刃,可使刀具寿命 提高2-4倍不等。对可转位陶瓷铣刀片也进行了超过6个月的试验。清刷刀具切削刃的优势包括提高零件 质量、延长刀具寿命、减少刀具库存,以及因降低了换刀频率而增加机床的加工时间。通过采取这项措 施,该公司每年节省的生产成本约为12600美元。

  为了进一步延长刀具 寿命,技术人员也尝试过用含有磨料(如氧化铝或碳化硅磨料)的刷子来清刷切削刃,不过该方法并不成 功,在所有情况下,刀具寿命反而有所降低。

  目前,技术人员正在加工 中心自动换刀机械手存放刀具的位置安装一个可旋转的环形刷子,它将有助于缩短加工循环时间。

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