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3.采用QS系統(tǒng)
Sandvik Coromant公司的業(yè)務(wù)拓展經(jīng)理Bill Tisdall先生不時(shí)從事新設(shè)計(jì)刀具的測(cè)試和優(yōu)化義務(wù)。他以為其實(shí)有很多方法都可以經(jīng)過刀具的展開來提高消費(fèi)率。他迫切要求加工車間思索如何正確運(yùn)用刀具,以發(fā)揚(yáng)其潛在優(yōu)勢(shì)。
圖7 使用模塊化刀具,加工車間就無需在加工中心的刀庫中設(shè)置過多位置
先進(jìn)的工件與先進(jìn)的刀具之間存在著一種直接的聯(lián)絡(luò)。正如汽車制造商那樣,關(guān)于要求嚴(yán)峻的零件,末尾越來越多地采用高功用材料。為了以最有效的方式加工這些材料,金剛石刀具的運(yùn)用也越來越普遍。飛機(jī)制造工業(yè)的情況也是如此,他們也越來越多地采用金剛石刀具來滿足日益增長的鈦合金加工的需求。
但是,當(dāng)金剛石涂層刀具或PCD刀具運(yùn)用于復(fù)合材料的鉆削加工時(shí),沈陽第一機(jī)床廠,其本錢和消費(fèi)率方面的提高也是很驚人的。由于碳化物硬質(zhì)合金刀具在加工研磨性很強(qiáng)的復(fù)合材料時(shí),其磨損速度很快,而金剛石刀具的運(yùn)用壽命則要比前者高好幾倍。它的加工速度是如此之高,因此對(duì)需求加工很多孔徑的工件來說,沈陽機(jī)床配件,加工每一個(gè)零件,即可糜費(fèi)很多時(shí)間。理想上,異常的金剛石刀具可以繼續(xù)鉆削加工某些金屬材料,可讓金剛石刀具有效地加工復(fù)合材料/鋁合金組件或復(fù)合材料/鈦合金疊層材料。
理想上,金剛石及其相關(guān)的刀具滿足了之前提到的“提高機(jī)床的義務(wù)效率”和“滿足運(yùn)用專業(yè)技術(shù)的需求”。由于刀具的運(yùn)用壽命延伸、切削參數(shù)提高,從而提升了刀具的加工才干,添加了刀具改換的頻率,使機(jī)床可以以更高的速度加工消費(fèi)零件。同時(shí),在刀具中融入了更多的專業(yè)技術(shù)處置方案,進(jìn)一步滿足了各運(yùn)用范圍的需求。以下羅列一些詳細(xì)運(yùn)用實(shí)例:
金剛石刀具和類似金剛石的刀具,不管是PCD,還是CBN或是金剛石涂層刀具,將越來越多地進(jìn)入到加工運(yùn)用范圍,沈陽機(jī)床配件。而且,沈陽第一機(jī)床廠,采用這類材料制成的刀具運(yùn)用比例也將不時(shí)增長。
您的刀具能否能發(fā)揚(yáng)全部潛能以使機(jī)床每天都提高加工水平?普通在機(jī)床的加工中,最盛行的是運(yùn)用高壓冷卻液。如今,還很少有加工車間會(huì)讓他們的刀具片面使用70bar(1bar=0.1MPa)壓力的冷卻液來供機(jī)床運(yùn)用。
另外,金剛石刀具及其相關(guān)的刀具產(chǎn)品特別適宜于長時(shí)間的切削加工和大批量的消費(fèi)。其緣由非常復(fù)雜,由于刀具的壽命大大提高。該刀具的運(yùn)用壽命可以抵達(dá)如此之長,因此加工車間可以盡情地發(fā)揚(yáng)刀具的有效壽命中止切削加工。
金剛石刀具在航空航天范圍的另一個(gè)運(yùn)用也許跨越了實(shí)踐上的“金屬加工”,由于它觸及到復(fù)合材料,而且用這類材料制造的零件已末尾越來越多地替代某些金屬零件。從事鉆削加工專業(yè)的Precision Dormer公司發(fā)現(xiàn)復(fù)合材料的加工也是一個(gè)十分關(guān)鍵的范圍,采用金剛石刀具以及其他高功用刀具可以大大提高消費(fèi)效率。
刀具技術(shù)正在迅猛展開,以滿足不時(shí)變化的需求和應(yīng)對(duì)來自工件材質(zhì)的更嚴(yán)峻應(yīng)戰(zhàn)。今天的加工車間需求以不同的視角來重新審視刀具。
在滿足各種需求的情況下,采用先進(jìn)的刀具可提高車間的加工才干,如圖1所示的這種刀具,是來自Diamond Innovations公司的硬質(zhì)材料車削用刀具。刀具技術(shù)展開迅猛,因此正確地選刀可以使工藝發(fā)作本質(zhì)上的轉(zhuǎn)變。在金屬加工行業(yè),除了采用先進(jìn)的技術(shù)之外,沒有其他任何選擇。今后對(duì)機(jī)加工的需求將十分龐大,只需采用先進(jìn)的技術(shù)才干滿足這種龐大的需求。
Sandvik Coromant公司的航天開發(fā)部項(xiàng)目經(jīng)理Chris Mills先生以航天工業(yè)為例指出:在今后20年,為了滿足航天工業(yè)的消費(fèi)需求,從如今末尾其消費(fèi)加工才干必需提高三倍。那么如何完成這一目的呢?
將加工才干提高三倍,能否復(fù)雜地將加工機(jī)床的數(shù)量添加三倍就行了嗎,而加工工藝仍然堅(jiān)持今天現(xiàn)有的水平?他說,理論上不可以出現(xiàn)這樣的情況。假設(shè)將現(xiàn)有技術(shù)水平的機(jī)床數(shù)乘以3,那么就意味著機(jī)床操作人員的人數(shù)也要以異常的倍數(shù)添加。這樣的情況簡直是難以想象的,由于工廠要聘用能勝任加工機(jī)械操作的合格工人是相當(dāng)困難的。
因此,提高三倍產(chǎn)能需求從不時(shí)展開的先進(jìn)技術(shù)中獲得,只需經(jīng)過這種途徑才干使現(xiàn)有數(shù)量的金屬加工操作人員監(jiān)控大批的加工操作。
那么這些先進(jìn)的技術(shù)來自于哪里?當(dāng)然,這些技術(shù)也觸及機(jī)床本身的展開。如今,機(jī)床的加工速度和加工精度越來越高,但是,工件本身并沒有以異常的增量級(jí)展開,雖然它們也在發(fā)作本質(zhì)上的變化。現(xiàn)如今,被加工的工件不只是對(duì)其加工精度、交貨期和質(zhì)量提出了更高的要求,許多車間還面臨著以前從未遇到過的越來越多的難加工的材料成果。這些材料包括鈦合金、鎳基合金和致密型石墨鑄鐵(CGI),更不用說,在某些情況下,還要以復(fù)合材料替代金屬材料。
換句話說,工件材料的展開要比切削加工它們的機(jī)床展開更快,變化更大。在機(jī)床與零件材料之間存在著一定的差距,為了增加甚至跨越這一差距,展開最快的技術(shù)便來自于金屬切削刀具,并且其展開速度逾越了任何其他的加工工藝。
理想證明,刀具的展開和變化是如此之大,因此,不論規(guī)模多大的加工制造廠都需求對(duì)其刀具的加工思緒中止重新評(píng)價(jià)。不但需求重新反省選刀方式,而且還要重新考量影響刀具的一些基本要素。但其中一些中心思想已經(jīng)過時(shí),刀具的標(biāo)準(zhǔn)也已經(jīng)發(fā)作了變化。
最近,三家與刀具有關(guān)的主要公司,提出了加工車間如今應(yīng)如何以不同的方式思索有關(guān)刀具的成果。這些公司是:Diamond Innovations公司??世界上為刀具提供立方氮化硼(CBN)材料和聚晶金剛石(PCD)材料的搶先供貨商;Precision Dormer公司??兩個(gè)刀具公司的聯(lián)盟,幾十年來不時(shí)在提供高效率鉆削和螺紋加工的公用技術(shù);Sandvik Coromant公司??世界第一位的金屬加工刀具供貨商。三家公司的一切工程技術(shù)人員,羅列了目前對(duì)刀具的性質(zhì)和運(yùn)用發(fā)作根本影響的一些主要要素:
具有應(yīng)戰(zhàn)性的材料,包括替代材料和難以加工的合金材料。其中有些材料的加工性還缺乏鋼材的25%,其每磅的加工本錢可達(dá)幾百美元;
幾何外形越來越復(fù)雜的零件,如壁厚很薄、外形很復(fù)雜的飛機(jī)零件;
體積很大的零件,特別是對(duì)渦輪機(jī)和各種重型設(shè)備的需求不時(shí)添加。每個(gè)零件的高本錢消費(fèi),對(duì)這些零件的加工提出了愈加嚴(yán)峻的要求;
對(duì)專業(yè)化質(zhì)量和功用的要求越來越高,如對(duì)加工飛機(jī)零件表面典型的疲勞強(qiáng)度的要求。
以上這些要素,都促使那些搶先的加工車間末尾思索相關(guān)的刀具成果。Diamond Innovations公司、Precision Dormer公司和Sandvik Coromant公司特別提出了5種方式,加工車間必需根據(jù)這5種方式,對(duì)他們的刀具技術(shù)以及對(duì)提供這一技術(shù)的公司以不同的思緒中止思索。選用刀具的5項(xiàng)新標(biāo)準(zhǔn)是:提高機(jī)床的義務(wù)效率、滿足運(yùn)用專業(yè)技術(shù)的需求、添加金剛石刀具運(yùn)用的百分比、將焦點(diǎn)集中在最大的費(fèi)用來源上、以及應(yīng)該從一末尾就思索刀具的成果。
提高機(jī)床的義務(wù)效率
一個(gè)專業(yè)刀具供應(yīng)商不但應(yīng)該在材料方面具有專業(yè)研討,而且在這類零件的加工方面也應(yīng)具有專門為“困難”工件而設(shè)計(jì)的加工系統(tǒng)。
圖4 SL70/40系統(tǒng)可對(duì)渦輪葉片和渦輪機(jī)外殼中止動(dòng)搖的重切加工。只需采用一些模塊不同配置就可使刀具失掉正確的夾持和定位,并為各種渦輪加工提供適當(dāng)?shù)募庸らg隙
圖2 在瑞士式車床上采用Sandvik Coromant公司的QS系統(tǒng)以后,可迅速并自動(dòng)地鎖緊定位。有一家運(yùn)用瑞士式車床的公司,在采用該系統(tǒng)以后,每年糜費(fèi)了大批的刀具調(diào)試和安裝時(shí)間,并節(jié)省了100000美元
不同的行業(yè)也有不同的加工要求,刀具供應(yīng)商應(yīng)該有才干協(xié)助加工車間滿足這些要求。某些材料本身也越來越多地隨著特定的行業(yè)要求而變化。例如復(fù)合材料就是一個(gè)很好的例子。Precision Dormer公司正在為開發(fā)航空航天工業(yè)復(fù)合材料的鉆削加工用刀具和運(yùn)用知識(shí)投入相當(dāng)多的資金。
其次,刀具本身的幾何外形也十分重要。這些要素主要是針對(duì)刀具而言,并不只是針對(duì)難以加工的材料。以鋁合金材料為例,在專門為鋁合金加工而設(shè)計(jì)的刀具中,鎢的含量極高。用這種刀具加工的工件表面質(zhì)量很好,可防止刀刃卷曲。此外,其幾何角度能使切屑伸直和斷裂,防止鋁材發(fā)作變軟和粘連的切屑傾向。對(duì)類似成果中止慎重的思索可保證使鉆頭在任何金屬材料或非金屬材料的加工中完成其最高功用。
Gary Kirchoff先生是該公司的產(chǎn)品經(jīng)理,擔(dān)任復(fù)合材料相關(guān)的刀具消費(fèi)。他慎重地解釋說, 并不是每一種鉆削工藝都具有讓金剛石刀具良好義務(wù)所必需的剛性、動(dòng)搖性和較低的徑向跳動(dòng)誤差。該公司繼續(xù)不時(shí)地開發(fā)適宜于各種復(fù)合材料加工設(shè)備的鉆頭設(shè)計(jì),其設(shè)備范圍包括從手工進(jìn)給的鉆削加工單元到最復(fù)雜的數(shù)控機(jī)床。
為什么恒定的功用具有如此高的價(jià)值呢?由于它可以以潛在的最高利潤改動(dòng)加工工藝,足以使操作員從機(jī)床操作中約束出來,使其可以操作更多的機(jī)床、檢驗(yàn)零件,或在機(jī)床運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)執(zhí)行相關(guān)的5S技術(shù)或其他的精益消費(fèi)管理義務(wù)。Sandvik Coromant公司將其稱之為“綠燈消費(fèi)”。假設(shè)機(jī)加工車間可以確切預(yù)測(cè)刀具在什么時(shí)分需求改換,那么該加工車間就可以以這一方式運(yùn)轉(zhuǎn)其加工工藝,不需求保證有一位操作員時(shí)辰停留在義務(wù)現(xiàn)場(chǎng)。
某些加工零件所面臨的應(yīng)戰(zhàn)也與某些行業(yè)有關(guān)。Sandvik Coromant公司的航空航天開發(fā)部項(xiàng)目經(jīng)理Chris Mills先生羅列了一個(gè)有關(guān)表面殘缺性的實(shí)例。這是一個(gè)需求思索的重要成果,航空航天工業(yè)以外很少有加工車間會(huì)以異常的方式面臨這類成果。但是,在航空航天工業(yè)中,加工力度和溫度會(huì)發(fā)作微硬變化、塑料形變和剩余應(yīng)力,這些要素致使零件的精確度降低。
在工藝方面的這兩大改進(jìn)??運(yùn)用壽命和加工速度的提高,標(biāo)明其投資可獲得報(bào)答,這一點(diǎn)也使很多加工車間更有理由采用高功用的刀具。
2.復(fù)合材料的鉆削加工
該公司已經(jīng)研討了這一現(xiàn)象,特別分析了刀具后沿磨損對(duì)加工表面的影響。刀具和切削技術(shù)的開發(fā)是為了以某種方式控制這一邊緣的磨損,這種方法甚至讓飛機(jī)零件消費(fèi)者滿足了大多數(shù)所需的表面殘缺性要求。
2.對(duì)工件的理解
Sandvik Coromant公司的GC1125和GC1515型新等級(jí)刀具是專門為“綠燈消費(fèi)”設(shè)計(jì)的。鑲刀片的可靠性來自于涂層與基質(zhì)材料的平衡。為提高刀具的韌性和密度,其基質(zhì)材料的硬度稍低,而涂層的成份則有利于提高刀具的抗磨強(qiáng)度。
在汽車零部件消費(fèi)中,汽車發(fā)起機(jī)向更高功用展開的同時(shí),也促進(jìn)了材料向愈加難以加工的方向展開。例如,進(jìn)氣閥和排氣閥的氣門座圈越來越多地采用特殊的合金制成。其他的發(fā)起機(jī)零件也末尾采用高密度石墨鑄鐵(CGI)。對(duì)日益添加的普通鑄鐵零件的需求也發(fā)作了很大的影響,由于新的鑄鐵要比經(jīng)過時(shí)效處置后的鑄鐵更難以加工。實(shí)際證明,在汽車制造范圍所面臨的這類應(yīng)戰(zhàn),采用CBN刀具是最好的處置辦法。
但是,經(jīng)過刀具來尋求提高工藝水平的腳步不應(yīng)該在這里中止,它還具有很大的潛力糜費(fèi)更多的資金。因此,加工車間應(yīng)想方設(shè)法地尋求各種方法,提高它們的加工才干,由于先進(jìn)的刀具不但可以延伸加工工藝,而且還可以促使工藝進(jìn)一步完善。
為了提高機(jī)床的加工速度,很多具有創(chuàng)新看法的機(jī)加工車間會(huì)嘗試運(yùn)用新型的刀具。假設(shè)新刀具在高速加工進(jìn)程中起到了很好的作用,并大幅度提高了金屬去除率,那么該刀具可為加工車間糜費(fèi)更多的資金。也就是說,該刀具可以更有效地提高加工車間的消費(fèi)率,允許它每一班可以加工更多的零件。
2.添加安裝時(shí)間
圖1 先進(jìn)的切削刀具可以提高加工車間的義務(wù)效率。圖中為Diamond Innovations公司的硬質(zhì)材料車削刀具
另外,工件的幾何外形對(duì)刀具的選用也具有很大的意義。復(fù)雜工件會(huì)給車間在非標(biāo)準(zhǔn)刀具的投資方面帶來繁重的擔(dān)負(fù),由于必需處置具有應(yīng)戰(zhàn)性的間隙成果,而且非高效刀具可以會(huì)使切削力度缺乏和支持力不夠,難以處置硬度較低的材料。
CoroTurn HP刀具將焦點(diǎn)集中在高壓冷卻液的流向上,其冷卻液的放射點(diǎn)集中在刀刃的上方。實(shí)際證明,采用這種方式放射冷卻液可使刀具的運(yùn)用壽命提高50%,速度提高20%。
該公司的QS系統(tǒng)是另一種可降低安裝時(shí)間的系統(tǒng),運(yùn)用于瑞士式車床。采用QS系統(tǒng)以后,刀具可以快速地裝卸和自動(dòng)地在中心上鎖緊定位。根據(jù)一位運(yùn)用瑞士式車床的車間運(yùn)用者的計(jì)算,采用該系統(tǒng)每年可在一臺(tái)機(jī)床的調(diào)試和設(shè)置時(shí)間方面糜費(fèi)100000美元(圖2)。
Andrew Hunter先生說,當(dāng)今許多孔加工運(yùn)用范圍中,再也不需求鉸孔這道工序。鉆削加工可以比過去任何時(shí)分都可以抵達(dá)更高的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),讓車間具有更大的潛力,而要抵達(dá)這一目的,只需經(jīng)過鉆削加工這一道工序就可以抵達(dá)必要的孔加工精度和質(zhì)量要求。在許多加工車間內(nèi),雖然人們對(duì)采用中心鉆、鉆頭和鉸刀的孔加工工藝可以非常熟習(xí),卻很難忽略這一工藝順序所需的費(fèi)用。
Sandvik Coromant公司的CoroTurn HP刀具可經(jīng)過這個(gè)壓力提高成效,將高壓冷卻液精確地集中放射到刀具正上方的刀刃上,CoroTurn HP刀柄可使高壓冷卻流轉(zhuǎn)變成一個(gè)楔形,使切屑向上翹曲而被切削液沖走。在難加工材料??Inconel 718材料的加工中,運(yùn)用此方法,可以將刀具的運(yùn)用壽命提高50%,或使速度添加20%。
刀具公司在開發(fā)高功用刀具時(shí),普通會(huì)按照特定的加工運(yùn)用范圍來設(shè)計(jì)工具和刀具系統(tǒng),使其抵達(dá)所需的高功用。刀具供應(yīng)商通常會(huì)針對(duì)大批的特殊運(yùn)用范圍而開發(fā)刀具,從而使可選用的刀具范圍和刀具品種不時(shí)添加。理想上,今天的加工車間已經(jīng)不能只依托自己有限的知識(shí)來決議如何正確地選用刀具,而需求找到專業(yè)的刀具供應(yīng)商。
這些刀具的刀刃也非常尖銳,這是“綠色消費(fèi)”需求刀具具有的另一個(gè)重要特點(diǎn)。由于尖銳的刀刃有助于消弭毛刺,而自動(dòng)去除毛刺的功用,關(guān)于長時(shí)間無人化操作來說是非常重要的,由于車間在這種方式下運(yùn)轉(zhuǎn),不希望大批量的零件在加工完成以后還需求中止大批的去毛刺處置義務(wù)。
Diamond Innovations公司的產(chǎn)品加工部經(jīng)理Jim Graham先生說,這是一種肯定的展開趨向。PCD和CBN材料的展開使這些材料的運(yùn)用方式不時(shí)添加,使刀具的品種愈加豐厚多彩、本錢效益不時(shí)提高。同時(shí),這些刀具的加工速度和運(yùn)用壽命也在繼續(xù)提高,使其加工工藝抵達(dá)了碳化物硬質(zhì)合金刀具從未抵達(dá)過的功用水平。
舉例來說,渦輪葉片和渦輪機(jī)外殼就屬于這類“困難”工件。這些復(fù)雜的車削零件往往由難加工的合金材料制成,普通帶有成型隱窩的特點(diǎn),而且需求刀具滿足各種困難的間隙要求。為了抑制這些困難,Sandvik Coromant公司開發(fā)了模塊式SL70/40型刀具系統(tǒng)??一種可隨意配置的快速改換系統(tǒng),幾乎適宜于任何渦輪葉片和渦輪機(jī)外殼等重型件的動(dòng)搖加工(圖4)。這種刀具系統(tǒng)只需一些模塊,采用不同的配置,就能以恰當(dāng)?shù)拈g隙保證正確地對(duì)各種渦輪機(jī)工件中止加工,同時(shí),融合到這一刀具中的HP技術(shù),可經(jīng)過向刀刃正上方放射高壓冷卻液,協(xié)助處置難加工材料的加工成果。
不要只選擇運(yùn)用壽命較長或速度較高的刀具。創(chuàng)新的刀具也可以改開工藝,并可擴(kuò)展機(jī)床的加工范圍。
所說的專業(yè)技術(shù)的表現(xiàn)有幾種不同的方式,其中包括:
Precision Dormer公司經(jīng)常為加工車間提供咨詢效力,并說明在什么地方可不必運(yùn)用鉸刀加工。假設(shè)鉆頭切削參數(shù)的變化大體上相當(dāng)于車間目前已經(jīng)在運(yùn)用的參數(shù),那么就可以加工出契合質(zhì)量的孔。假設(shè)不是這樣,那么Precision Dormer公司可以協(xié)助車間很快地尋覓和評(píng)價(jià)另一種加工功用更好的鉆頭。即使新刀具的價(jià)錢稍微高一點(diǎn),其添加的費(fèi)用與其糜費(fèi)的費(fèi)用相比也可以說是微乎其微的,由于在加工工藝中再也不需求運(yùn)用不必要的刀具,從而也省去和處置了在加工周期中所不需求的刀具改換成果。
圖5 更先進(jìn)的工件與更先進(jìn)的刀具之間存在某種連帶關(guān)系。金剛石刀具的出現(xiàn)也提升了對(duì)鋁合金中止高效加工的需求
那么運(yùn)用者如何知道自己的加工車間能否已經(jīng)獲利?Graham先生說,航空航天范圍鈦金屬的一個(gè)加工實(shí)例可以給我們一點(diǎn)啟示。復(fù)雜地說,可以與車間所面臨的需求中止比較,看一看車間的消費(fèi)才干局限于哪些地方。在加工零件進(jìn)程中,你所采用的工藝必需能順應(yīng)更多的訂貨要求或抵達(dá)更高的產(chǎn)量,經(jīng)過提高速度,采用CBN和PCD刀具就可以讓你完成這些消費(fèi)率目的,而不必置辦新的機(jī)床。
Precision Dormer公司的產(chǎn)品經(jīng)理Andrew Hunter先生針對(duì)刀具的轉(zhuǎn)換成果羅列了一個(gè)例子,這個(gè)例子看起來似乎非常復(fù)雜,但他特別提到了精密鉆削加工技術(shù)的現(xiàn)狀。
由Sandvik Coromant公司提供的Coromant Capto系統(tǒng)是車削加工中快速換刀系統(tǒng)的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。它可允許快速換刀或使新工件加工用的刀具快速中止鎖緊定位,無需調(diào)理刀具的位置或重新設(shè)置刀具的偏置度。異常的Coromant Capto概念也已運(yùn)用于旋轉(zhuǎn)式刀具中,由此新銑刀或鉆頭的運(yùn)用或改換也變得極為方便,鎖緊定位快速,不會(huì)延伸任何改換時(shí)間。
1.對(duì)材料的專業(yè)研討
無論在什么情況下,只需是消費(fèi)才干緊張時(shí),就應(yīng)該思索運(yùn)用聚晶金剛石(PCD)或立方氮化硼(CBN)刀具。
1.高功用零件的加工
圖3 圖中所示為另一種為加工特種材料而設(shè)計(jì)的刀具??由Precision Dormer公司提供的CDX-Inox鉆頭。在不銹鋼加工中,該鉆頭采用很小的加工余量,使其與工件表面的接觸降到最低,避免不銹鋼工件表面的加工硬化。有效的幾何外形和冷卻液輸入孔,進(jìn)一步協(xié)助處置了不銹鋼加工中切屑斷裂和排出的成果
添加金剛石刀具運(yùn)用的百分比
假設(shè)刀具技術(shù)的選擇范圍擴(kuò)展,那么一個(gè)刀具的關(guān)鍵元件需求在其面前有專門的技術(shù)支持。
圖6 從餅圖可以看出一個(gè)典型加工件的費(fèi)用來源。而表則將各項(xiàng)費(fèi)用所占的百分比轉(zhuǎn)換成了美元和美分。由于機(jī)加工和休息力費(fèi)用所占的比例是如此之大,因此采用更快速的切削加工,可以為糜費(fèi)大批的資金提供非常好的機(jī)遇,即使在刀具本錢費(fèi)用提高的情況下也是如此
金剛石刀具可提高機(jī)床的義務(wù)效率,而且可提供專業(yè)的處置方案,以滿足更多的需求運(yùn)用。
但是,并不是每一種金屬或每一種材料都適宜制造PCD、CBN或金剛石涂層刀具。除了加工航空航天業(yè)運(yùn)用的復(fù)合材料之外,其他適合的材料還包括鈦金屬、鋁金屬和硬質(zhì)鋼材。當(dāng)然,所運(yùn)用的機(jī)床也必需非常適合,由于這類刀具需求較高的速度。速度較低的機(jī)床可以無法發(fā)揚(yáng)這類刀具應(yīng)有的潛能。同時(shí),對(duì)機(jī)床的剛性也有一定的要求,雖然其剛性要求并不是像許多人想象的那么高。近幾年來,這些刀具材料的韌性已有相當(dāng)大的改進(jìn)。
3.對(duì)終端市場(chǎng)的認(rèn)知
Precision Dormer公司的Andrew Hunte先生羅列了在加工特殊材料中,鉆頭按照功用要求設(shè)計(jì)的各種方法。在過去,對(duì)刀具的要求只是帶有“涂層”或不帶“涂層”,而如今為滿足不同材料加工的需求,出現(xiàn)了一系列不同成份的涂層材料。他說,如古人們愈加關(guān)注基質(zhì)材料,這是今天刀具研討和開發(fā)的最重要范圍。
采用無人化管理的運(yùn)轉(zhuǎn)方式。除了刀具的運(yùn)用壽命和速度之外,還應(yīng)多思索有關(guān)刀具可靠性的成果。目前,沒有任何車間可以片面看法到刀具潛在的價(jià)值,不知道刀具終究能抵達(dá)多高的恒定功用水平。
金剛石刀具的另一個(gè)重要運(yùn)用范圍是復(fù)合材料的加工,只需機(jī)床本身適宜于金剛石刀具加工就行。Precision Dormer公司設(shè)計(jì)開發(fā)了一系列鉆頭,如采用碳化物硬質(zhì)材料、金剛石涂層和PCD材料等的鉆頭,以運(yùn)用不同等級(jí)的加工設(shè)備來鉆削加工復(fù)合材料上的不同孔徑。
滿足運(yùn)用專業(yè)技術(shù)的需求
為什么機(jī)加工車間在正常運(yùn)用的情況下會(huì)選擇改換刀具呢?最通常的理由是他們希望延伸刀具的運(yùn)用壽命。假設(shè)新的刀具在現(xiàn)有的工藝進(jìn)程中能義務(wù)更長的時(shí)間,那么它就有可以為加工車間糜費(fèi)更多的資金,包括替代刀具費(fèi)用和多次換刀所需的勞務(wù)費(fèi)用。
但是,在航空航天業(yè)的消費(fèi)中,采用復(fù)雜的刀具也許是提高消費(fèi)率的一個(gè)極好機(jī)遇。新型的飛機(jī)設(shè)計(jì)將對(duì)鈦合金、包括鈦合金復(fù)合材料加工的零件提出更高的需求。由于其需求量是如此之大,致使于加工車間無法采用現(xiàn)有的加工工藝來滿足這一需求。為了提高消費(fèi)才干,許多加工車間將不得不提高他們的消費(fèi)速度來加速零件的加工。假設(shè)運(yùn)用妥當(dāng),金剛石刀具和金剛石涂層可以使這些車間以更高的速度加工鈦合金零件。
1.使用機(jī)床的特點(diǎn)
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