榆次分公司技術部工程師 武 娟
我工作的單位是一家國有大型紡織機械制造企業,成立距今已有60周年了。從建廠伊始至今我公司自主研發、生產的各類機器設備,尤其是細紗機產品系列在國內外市場上銷量長久不衰,蜚聲海內外。“工欲善其事,必先利其器”,如何應用好先進刀具,提高生產效率和產品精度,為日趨多樣化的加工提供良好基礎,是我們企業面臨的一個重要問題。
我公司每年購置刀具費用達200多萬元,從刀具的性價比和適用性考慮,我們選擇了瑞典山特維克可樂滿、美國肯納、日本NIKKEN、三菱和國產的株洲鉆石、成量等刀具。另外在實際生產應用中,根據零件精度、加工工藝及設備情況,我們也應用了其他品牌的特色刀具,如奧地利PLANSEE的鋁加工刀具、伊斯卡割刀、日本OSG鉆頭、瑞典山高銑刀和國內上工的絲錐等在我公司零件生產加工過程中也都取得了很好的應用效果。
在業界達成共識、并經過切削加工經濟分析與加工實踐雙重證實的觀點是:在零部件制造成本中,刀具成本僅占3%~5%,所以即使刀具購買價格下降30%,企業能省下的零部件制造成本不過是1%;但如果切削能力可通過選用性能優異的刀具而得到改善,將加工效率提高20%(例如采用新的刀具材料牌號),那么企業能夠節省下來的零部件制造成本可達15%。因為刀具切削效率的提高,意味著有效降低單個產品所分攤的廠房、電費成本、時間成本與勞動力成本等,進而降低單個產品的平均生產成本。
那么要如何做才能提高企業先進刀具應用水平?下面就我公司刀具應用實際情況,跟大家交流一下先進刀具的應用心得。
選用先進的刀具結構
提高可轉位刀具和涂層刀具的應用比例及應用整體硬質合金刀具。從20世紀80年代我公司由意大利引進第一臺數控加工中心起,我們在應用可轉位刀具及涂層刀具的道路上就開始了不斷的探索與前進。時至今日,可轉位刀具和涂層刀具的應用比例在我公司金屬切削加工中已占80%之多。可轉位刀具具有高效高速高精度的加工特性,涂層刀具表面硬度高、耐磨性好、化學性能穩定、耐熱耐氧化等特性,這些先進刀具的有效應用為我公司打造精良紡機設備的成功奠定了基礎。
我公司在很早就開始在生產中應用硬質合金鉆頭。過去,人們一直認為鉆削加工必須在較低的進給量和切削速度下進行,這種觀點在使用普通鉆頭的加工條件下曾經是正確的。后來隨著硬質合金鉆頭的出現,鉆削加工的概念也發生了變化。事實上,通過正確選用合適的硬質合金鉆頭,可以大幅度提高鉆削生產率,降低每孔加工成本。
根據不同的加工情況,我公司應用的硬質合金鉆頭有三種基本類型:整體硬質合金鉆頭、硬質合金可轉位刀片鉆頭、焊接式硬質合金鉆頭。每種鉆頭都具有其適合特定加工條件的優點。
整體硬質合金鉆頭的應用,不僅提高了生產效率,減少了數控機床的占用時間,多方面的節約了零件制造成本,而且因為整體硬質合金刀具耐磨性好,壽命長,還使刀具成本有效降低。近兩年,我公司在整體硬質合金銑刀上的應用上也取得了不錯的效果。
采用新的刀具材料牌號
采用新的刀具材料牌號,以更好地適應工件材料和切削條件。盡可能有針對性地采用新的刀具材料牌號,以更好地適應工件材料和切削條件。現代制造業中被加工材料覆蓋著很廣的范圍,包括鋼鐵材料、有色金屬及耐熱合金、合成材料等,這些工件材料不僅大類之間其可切削性能有很大差異,而且每一大類材料內部也由于機械性能或金相組織的不同而出現可切削性的差異,如鐵素體不銹鋼與奧氏體不銹鋼,雖同屬不銹鋼,但可切削性也有差別。因此,有針對性地選用刀具材料牌號,才能收到“對癥下藥”的效果。不僅如此,使用者在面對車削、銑削、鉆削等不同的加工工藝和高速精加工、低速粗加工等不同的切削條件時,也必須選用相應的牌號,才能達到理想的加工效果。
通常一種新牌號的開發,可提高切削效率20%以上。及時發現并應用新的牌號替代現有的牌號,應成為我們企業在提高切削加工效率方面一項經常性的工作。
加強與刀具制造商的合作
在刀具制造商的幫助下提高企業內刀具應用水平和加工效率。現階段企業提高刀具應用技術的工作應更多地依靠刀具制造商的幫助。現代刀具制造商掌握著大量的切削技術資源和信息,并確立了為用戶提高切削加工效率的經營宗旨。他們是切削技術社會化的專業隊伍,他們強大的科研力量、巨額的開發經費、現代化的工藝裝備、先進的經營理念推動了現代切削技術的進步。加強與刀具制造商的合作,在他們的幫助下使企業提高刀具的應用水平和加工效率,縮短交貨周期,這已是國外刀具用戶企業取得競爭優勢的秘訣,我們應仿而效之。
我國的刀具制造商也應進一步加快經營理念的轉變,充分發揮自己在刀具材料、涂層、刀具設計等方面的優勢,積極為用戶提供刀具技術支持和售后服務,成為用戶可信賴的合作伙伴。
目前國內機械制造業發展步伐正在加快,正是挑戰與機遇并存的嚴峻時期,因此我們要更新觀念,深入理解先進刀具是優化加工工序、提升產品精度、提高勞動生產率、降低成本、縮短交貨期、加快新產品開發的重要因素,在企業加大對數控生產設備投入的同時加大對先進刀具的投入及應用,實現企業的快速發展。
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