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刀具行业数控刀具磨削的“自力更生”
 

由于刀具磨削并不是加工厂核心能力的一部分,因此为了确认厂内磨削是否合理,必须进行仔细分析。

加工厂必须能够指定一名全职操作员操作机床。对操作员进行cnc刀具磨削培训并不难,但是他必须拥有操作cnc机床五年左右的经验。此外,操纵员还必须具有良好的刀具加工知识。加工厂可以基于财务和灵活性等原因考察配备一台cnc磨床是否合理。从财务方面看,采用标准刀具的加工厂每年在刀具重磨方面至少需要花费200,000美元。但是,采用非标刀具或频繁换刀的加工厂,若配备内部重磨设施,那么可以快速重磨这些刀具。

采用手动磨床在公司内部磨削刀具而临若干问题。例如,磨一把刀具就需要多台机床。譬如磨一把钻头就需要一台开槽机、一台外圆磨床及一台磨尖机。这就需要进行多次装夹。相反,一台cnc磨床完成一成套磨削却只需要一次装夹。同时,一台cnc磨床的占地面积比多台手动磨床的要小。另一个问题是非封闭式手动机床产生的硬质合金切屑形成的脏污问题。最重要的是,手动磨床依赖于操作员的熟练技能,而这点如今已经成为一种越来越稀缺的资源。

最后一点,手动磨削的时间要比cnc磨削的长得多。表1中的数据是一个汽车厂家提供的,其中对手动和

外协牵涉到的一个问题是缺乏灵活性。例如,如果加工厂采用的刀具具有特殊的几何结构,或者参与了需要快速解决刀具特征的开发工作,有可能会遇到非常长的重磨时间。此外,加工厂对外协刀具重磨质量可控性很小。在外协过程中,由重磨厂确定各个项目的时间安排,因此加工厂很可能会发现自己待重磨的刀具排到了长长一列队伍的最后。而进行内部磨削的加工厂却可以对优先性及重磨刀具的时间安排加以控制。

cnc磨削不仅比手动磨削更快,同时还可以加工出更好、一致性更高的刀具,因为它不依赖于操作员的技能。许多高速加工中心采用具有复杂几何结构的刀具,诸如每个齿其有不同螺旋线结构的钻头,或者整个刀具上螺旋线不断变化的钻头。这样的刀具很难或者说不可能通过手动磨削形成很好的结果。而通过多种软件选项,新的

钻头的cnc磨削可以确保在直径、齿间空间、刀具半径方面不存在偏差,因此每把刀具都将均匀切削。这些特征的非一致性可能导致在各个刀齿上产生额外应力,从而降低刀具寿命。刀具的一致性可以保证长时间进行不间断切削,因此换刀时间可以依据实际情况规定,从而彻底用完刀具的可用寿命。此外,一件工件需要的刀具把数可以通过生产调度精确确定,从而减少刀具库存。好的刀具发热最少,振动低,因此机床寿命更长,维护更少,同时加工出的表面粗糙度更高。另外,

通常,手动磨削是在干态下完成的,而cnc磨削则具有许多冷却液选项。采用高压冷却液可以防止切削刃发热,从而保证切削速度更高,刀具寿命更长。

实现经济型高生产率最重要的因素是切削速度,而不是刀具成本或刀具寿命。例如,工业数据表明,刀具成本降低30%只能使每件产品的成本降低1%。类似地,刀具寿命提高50%也只能使产品成本降低1%。但是,切削速度提高20%品的成本降低15%。



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