高速加工刀具的選擇與管理

寂靜天花板

高速加工（High Speed Machining，簡(jiǎn)稱HSM）,，通常指的是在合理的速度和較高的表面進(jìn)給速度下進(jìn)行的加工,。例如,，在發(fā)動(dòng)機(jī)鋁缸體,、缸蓋的加工中,，材料去除率很高，這種加工就是我們所說(shuō)的高速加工,。高速加工能使我們以盡量短的時(shí)間加工出質(zhì)量合格的零件，提高一個(gè)企業(yè)的市場(chǎng)反應(yīng)能力,。因此,，高速加工越來(lái)越受到制造業(yè)的關(guān)注，尤其以企業(yè)新建的工程為主,，他們?cè)诮ㄔO(shè)新工廠,、新項(xiàng)目、生產(chǎn)線改造時(shí),，優(yōu)先考慮高效加工方式,，即順應(yīng)行業(yè)高速加工發(fā)展趨勢(shì)，又滿足生產(chǎn)線精益生產(chǎn)要求,，有效降低制造成本,，使生產(chǎn)的產(chǎn)品有競(jìng)爭(zhēng)力。
: u% P$ ^9 i4 t6 ^0 V高速加工是一個(gè)系統(tǒng)工程,，它需要各個(gè)方面的配合以形成完整的高速切削加工,。
9 r0 I' D+ h$ F0 m4 G在各環(huán)節(jié)中，除高速加工機(jī)床對(duì)整個(gè)工藝過(guò)程起著決定性作用外,，刀具也是高速加工中非常重要的一個(gè)因素,，因此，刀具的選擇與管理就非常重要,，需要在實(shí)施中慎重考慮和精心策劃,。
一、刀具的選擇
為了保證加工中設(shè)備效率與生產(chǎn)線節(jié)拍平衡,，就需要考慮合適的刀具與生產(chǎn)線中的設(shè)備匹配,。因而，刀具選用的合理與否將直接影響工件質(zhì)量和加工效率,，因此,，刀具的選擇應(yīng)從以下幾方面進(jìn)行：
! Y+ Q% D& G) X  q; n+ [1 j& x1.加工設(shè)備
        首先是了解加工設(shè)備的性能，只有了解了設(shè)備的性能,，才能選用合適的刀具來(lái)匹配,，否則，不管單獨(dú)選擇設(shè)備或者刀具，其效率都不能發(fā)揮出來(lái),。近年來(lái)的相關(guān)資料都表明,，一把價(jià)值幾萬(wàn)元的刀具，有可能影響一臺(tái)價(jià)值幾百萬(wàn)元的設(shè)備效率的發(fā)揮,。規(guī)劃過(guò)程中,，對(duì)刀具的設(shè)計(jì)和安排在很大程度上決定了生產(chǎn)階段的制造成本和刀具費(fèi)用。
9 w. Y+ z0 L. D: y0 |2.刀具材質(zhì)
" `# o( U5 O8 ~8 S6 ~" G        制造技術(shù)的高速發(fā)展,，對(duì)切削刀具的要求越來(lái)越高,。為適應(yīng)高速切削的要求，新材料刀具已經(jīng)被廣泛使用,。新材料刀具的使用使切削效率大大提高,，高鈷、高釩,、高性能,、高速鋼刀具的耐用度可比普通高速鋼提高1.5-3倍，粉末冶金高速鋼的強(qiáng)度可提高20%-30%,，韌性提高1.5-2倍,，并且可靠性比普通高速鋼明顯提高，而CBN（立方晶氮化硼）,、PCD（聚晶金剛石）刀具和陶瓷刀具等代表當(dāng)今技術(shù)發(fā)展水平的超硬刀具,，切削速度可比硬質(zhì)合金提高數(shù)倍，大大提高加工效率,。
1 [6 f  B* ~7 T! B3.刀具刀柄
        刀具刀柄隨著切削速度的提高,，主軸/刀柄聯(lián)接性能在離心力的作用下發(fā)生很大變化，直接影響工件的加工精度和表面粗糙度,，因此,，適應(yīng)數(shù)控機(jī)床和高速加工需要的刀具夾持及其與機(jī)床的連接件，如HSK刀柄,、熱套刀柄,、液壓刀柄等以及其他新型刀柄被廣泛應(yīng)用。
- U0 e/ _; A. k+ I4 G7 a4.刀具結(jié)構(gòu)方式
& {7 Y% ]9 R0 e  u- T: L- h        為提高生產(chǎn)效率和減少換刀時(shí)間,，在汽車零部件的加工中,，越來(lái)越多地使用了各種復(fù)合刀具，如鉆鏜復(fù)合,、鉆鉸復(fù)合,、鉆孔和螺紋加工復(fù)合等各類復(fù)合刀具。結(jié)構(gòu)復(fù)雜的展開式刀具滿足了很多特殊的加工要求,，有些刀具甚至已發(fā)展成機(jī),、電,、液一體化的裝置，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了傳統(tǒng)的刀具的概念,；由于動(dòng)力總成加工中大量采用的是流水生產(chǎn),，上道工序的生產(chǎn)直接影響到下道工序的生產(chǎn)，而為了提高生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本,，又采用了大量的組合式刀具及由此引起的非標(biāo)刀具,。
5.刀具的成本
        刀具消耗量與很多因素有關(guān)，需要具體情況具體分析,。在看總的刀具消耗費(fèi)用的同時(shí),，更重要的是看單件加工產(chǎn)品消耗的刀具成本。不僅要看直接的刀具成本,，更要看刀具對(duì)生產(chǎn)效率的影響及其引起的總的制造成本的變化,。新刀的性能、壽命及其采購(gòu)價(jià)格對(duì)刀具費(fèi)用的影響非常大,，而可重磨刀具的數(shù)量、重磨次數(shù)及修磨費(fèi)用高低,，對(duì)刀具的總成本也有著顯著的影響,；因此，需要考慮一次性設(shè)備和刀具投資與長(zhǎng)期性刀具消耗費(fèi)用之間的關(guān)系,，需要綜合考慮和平衡,。
! j2 P. s7 q, c/ @; q6.工藝方法
$ G2 p& W, D! h( i& O; Z4 W        為了充分發(fā)揮高效率柔性線的作用，刀具對(duì)工藝提出了許多新的要求,，如盡量考慮同一種刀具能更多地完成同一工件不同工序的加工,，努力減少刀具庫(kù)存量，限制換刀頻率,，降低制造成本等,；同時(shí)，還要針對(duì)一些工藝難點(diǎn),，設(shè)計(jì)專用刀具,、復(fù)合刀具或智能刀具，以解決加工精度和加工效率之間的問(wèn)題,。
. {, G7 R; Y' ^2 r- i7.刀具供應(yīng)商
" f1 Y. j- ?7 s8 w3 k        刀具的選用包括刀具供應(yīng)商的確定,。由于切削加工是一個(gè)系統(tǒng)問(wèn)題，工藝的變化,、機(jī)床,、夾具、切削液,、切削參數(shù)都對(duì)刀具的壽命有著顯著的影響,，而影響加工性能的刀具本身的結(jié)構(gòu)形式、刀具的材料、表面涂層等的確定又與工藝,、切削參數(shù),、切削液等緊密相連。選用的刀具都必須經(jīng)過(guò)切削試驗(yàn),，經(jīng)過(guò)切削試驗(yàn)后確定選用的刀具及其供應(yīng)商,；同時(shí)現(xiàn)代汽車制造業(yè)還要求刀具供應(yīng)商不僅能提供切削加工整體解決方案，并能提供及時(shí)有效的現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)支持,，形成與汽車制造企業(yè)的一種合作伙伴關(guān)系,。
二、刀具的管理
        切削方式采用了高速,、高效加工,，理論上應(yīng)能提高生產(chǎn)效率，但對(duì)于實(shí)行了流水作業(yè)的生產(chǎn)線來(lái)說(shuō),，能否真正達(dá)到生產(chǎn)效率的提高,，就需要對(duì)生產(chǎn)線的刀具進(jìn)行科學(xué)的管理。
/ z, O" E6 R: K- h; J7 ~( E為確保生產(chǎn)線能及時(shí)得到符合要求的,、數(shù)量足夠的,、性價(jià)比優(yōu)異的刀具，必須對(duì)刀具的維護(hù)和保養(yǎng),、預(yù)調(diào)整和檢測(cè),、刀具壽命等方面實(shí)施有效控制。當(dāng)發(fā)生加工問(wèn)題或刀具問(wèn)題時(shí),，生產(chǎn)線得到快速的響應(yīng)和支持,，迅速分析和解決出現(xiàn)的問(wèn)題，以使生產(chǎn)正常進(jìn)行,，將各種損失降低到最低限度,，因此，刀具的管理從以下幾方面進(jìn)行：
  `5 K1 `, X/ ^& \, P9 N1.刀具耐用度及換刀頻次高低,、換刀時(shí)間長(zhǎng)短
        以上因素直接影響機(jī)床開動(dòng)率,，需合理設(shè)定刀具的壽命，并對(duì)換刀時(shí)間進(jìn)行嚴(yán)格控制,，需要考慮如何在換一臺(tái)機(jī)床上的各把刀時(shí),，使生產(chǎn)線設(shè)備的停機(jī)時(shí)間最少，同時(shí),，要考慮刀具磨損到何種程度時(shí)進(jìn)行換刀能獲得較好的刃磨效果以及最長(zhǎng)的刀具壽命,。
2.生產(chǎn)線上的瓶頸設(shè)備
0 ?  p" M& ?2 i; P4 r% s0 M. ~        要控制生產(chǎn)線上各臺(tái)設(shè)備的效率，通過(guò)工作使其達(dá)到同樣的效率,，否則,，高速加工帶來(lái)的高效率,，由于生產(chǎn)線上某些設(shè)備的瓶頸效應(yīng)，仍然不能實(shí)現(xiàn),。
3.刀具的預(yù)調(diào)整和檢測(cè)
2 t6 A8 @9 {% X  f        高效加工刀具的預(yù)調(diào)整和檢測(cè)極為重要,，調(diào)刀一次合格率對(duì)生產(chǎn)效率的影響很大，因此,，需要考慮要有完善的系統(tǒng)和一系列的管理來(lái)確保生產(chǎn)線及時(shí)得到符合要求的,、數(shù)量足夠的刀具，并在發(fā)生加工問(wèn)題或刀具問(wèn)題時(shí)得到快速的響應(yīng)和支持,，迅速分析和解決出現(xiàn)的問(wèn)題,，以使生產(chǎn)正常進(jìn)行。
% r# j  ]( r7 g- ]# H4.刀具非正常消耗的預(yù)防和控制
        加強(qiáng)對(duì)刀具非正常消耗的預(yù)防和控制,，設(shè)法控制有可能造成刀具非正常消耗的各個(gè)變量,，如工件的毛坯質(zhì)量、機(jī)床的穩(wěn)定運(yùn)行,、切削液的質(zhì)量,、刀具及其涂層的質(zhì)量穩(wěn)定性和一致性等，要采取各種必要有效的控制手段和預(yù)防措施,。
$ c  k# m: ^9 _: {. E# s5.刀具的保養(yǎng)和維護(hù)
- @$ n2 f& C6 r- l        建立類似于設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)那樣的刀具維護(hù)保養(yǎng)制度,，定期對(duì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的刀具進(jìn)行拆檢、清洗,、潤(rùn)滑等工作，進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)保養(yǎng),。

小一克sheng

     說(shuō)的不錯(cuò),！

城風(fēng)

說(shuō)得比較全面

把刀用好

很多廠子普通刀具都管得一坨屎一樣的,。高速加工刀具壓根都沒(méi)接觸過(guò)，估計(jì)也不想接觸,�,！皷|西那么貴,，誰(shuí)用啊�,！�

hewei123

說(shuō)的很好,，也很空

glguolong

刀具的鈍化水平非常重要，可以保證其壽命的關(guān)鍵因素