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五金數(shù)控刀具磨削

發(fā)布時間:2013-07-01 瀏覽:

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由于刀具磨削并不是加工廠核心能力的一部分，因此為了確認廠內(nèi)磨削是否合理

，必須進行仔細分析

。
　　　　加工廠必須能夠指定一名全職操作員操作機床

。對操作員進行cnc刀具磨削培訓并不難

，但是他必須擁有操作cnc機床五年左右的經(jīng)驗

。此外

，操縱員還必須具有良好的刀具加工知識

。加工廠可以基于財務和靈活性等原因考察配備一臺cnc磨床是否合理。從財務方面看

，采用標準刀具的加工廠每年在刀具重磨方面至少需要花費200,000美元

。但是，采用非標刀具或頻繁換刀的加工廠

，若配備內(nèi)部重磨設施

，那么可以快速重磨這些刀具。
　　　采用手動磨床在公司內(nèi)部磨削刀具而臨若干問題

。例如

，磨一把刀具就需要多臺機床。譬如磨一把鉆頭就需要一臺開槽機

、一臺外圓磨床及一臺磨尖機

。這就需要進行多次裝夾

。相反

，一臺cnc磨床完成一成套磨削卻只需要一次裝夾。同時

，一臺cnc磨床的占地面積比多臺手動磨床的要小

。另一個問題是非封閉式手動機床產(chǎn)生的硬質(zhì)合金切屑形成的臟污問題。最重要的是

，手動磨床依賴于操作員的熟練技能

，而這點如今已經(jīng)成為一種越來越稀缺的資源。
　　　最后一點

，手動磨削的時間要比cnc磨削的長得多

。表1中的數(shù)據(jù)是一個汽車廠家提供的，其中對手動和
　　　　外協(xié)牽涉到的一個問題是缺乏靈活性

。例如

，如果加工廠采用的刀具具有特殊的幾何結(jié)構(gòu)

，或者參與了需要快速解決刀具特征的開發(fā)工作，有可能會遇到非常長的重磨時間

。此外

，加工廠對外協(xié)刀具重磨質(zhì)量可控性很小。在外協(xié)過程中

，由重磨廠確定各個項目的時間安排

，因此加工廠很可能會發(fā)現(xiàn)自己待重磨的刀具排到了長長一列隊伍的最后。而進行內(nèi)部磨削的加工廠卻可以對優(yōu)先性及重磨刀具的時間安排加以控制

。
　　　cnc磨削不僅比手動磨削更快

，同時還可以加工出更好、一致性更高的刀具

，因為它不依賴于操作員的技能

。許多高速加工中心采用具有復雜幾何結(jié)構(gòu)的刀具，諸如每個齒其有不同螺旋線結(jié)構(gòu)的鉆頭

，或者整個刀具上螺旋線不斷變化的鉆頭

。這樣的刀具很難或者說不可能通過手動磨削形成很好的結(jié)果。而通過多種軟件選項

，新的
　　　鉆頭的cnc磨削可以確保在直徑

、齒間空間、刀具半徑方面不存在偏差

，因此每把刀具都將均勻切削

。這些特征的非一致性可能導致在各個刀齒上產(chǎn)生額外應力，從而降低刀具壽命

。刀具的一致性可以保證長時間進行不間斷切削

，因此換刀時間可以依據(jù)實際情況規(guī)定，從而徹底用完刀具的可用壽命

。此外

，一件工件需要的刀具把數(shù)可以通過生產(chǎn)調(diào)度精確確定，從而減少刀具庫存

。好的刀具發(fā)熱最少

，振動低，因此機床壽命更長

，維護更少

，同時加工出的表面粗糙度更高。另外

，
　　　通常

，手動磨削是在干態(tài)下完成的，而cnc磨削則具有許多冷卻液選項。采用高壓冷卻液可以防止切削刃發(fā)熱

，從而保證切削速度更高

，刀具壽命更長。
　　實現(xiàn)經(jīng)濟型高生產(chǎn)率最重要的因素是切削速度

，而不是刀具成本或刀具壽命

。例如，工業(yè)數(shù)據(jù)表明

，刀具成本降低30%只能使每件產(chǎn)品的成本降低1%

。類似地，刀具壽命提高50%也只能使產(chǎn)品成本降低1%

。但是

，切削速度提高20%品的成本降低15%。
　刀具：外徑0.5英寸．長3英寸

，方尾硬質(zhì)合金立銑刀

。每天加工8小時，每年250天

，每次重磨需要離廠10天

。
　外協(xié)重磨刀具的總成本涉及到生產(chǎn)工具的成本，外加在重磨刀具期間維持生產(chǎn)所必須的備件成本

，以及服務和運輸成本

，更重要的是，在重磨服務發(fā)生拖延事件時生產(chǎn)損失方面的成本

。這些成本在年度開支上會增加很大的一筆費用

。例如，一把外徑0.5英寸尾立銑刀

，換刀20次

，每次切削4小時，工況是每年250天每班8小時

，假設重磨的周轉(zhuǎn)時間為10天

，那么采用外協(xié)刀具磨削每年的開支為206000美元，如表2

。若同一把刀具換刀40次

，負載循環(huán)縮短為2小時

，那么每年的開支則上升到824000美元

。內(nèi)部cnc磨削刀具的真正成本包括機床成本、操作員成本及車間雜用開支

，比外協(xié)刀具磨削的成本要低得多000美元的cnc磨床每小時均攤的成本為28.09美元耗件等方而的成本)

。一般的操作員成本為18.33美元/小時，運行這樣一臺cnc磨床的總成本為46.42美元/小時。對于上例外徑0.5英寸

、長3英寸換刀20次或40次的方尾立銑刀

，每年的內(nèi)部刀具重磨成本大約為外協(xié)重磨的1/4。

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