一種延長深孔刀具使用壽命的有效方法

    隨著零部件制造商不斷提高生產(chǎn)率，客戶通常每年都會提出降低加工完成的零部件價格的要求，這就對零部件制造商的利潤率提出了挑戰(zhàn)。為了自己的生存和發(fā)展，深孔刀具零部件制造商必須不遺余力地降低生產(chǎn)成本，改進的途徑包括：提高員工勞動生產(chǎn)率、延長深孔刀具壽命、改善耗材管理、降低能源消耗等。

    初的突破源于對攻絲和螺紋質(zhì)量的研究。一個客戶抱怨在汽車零件的螺紋孔壁上粘附有細小的金屬顆粒。為了解決這一問題，技術(shù)人員嘗試了各種不同的方法，例如，在攻絲時將冷卻液壓力從3巴（44psi）提高到10巴（145psi）、采用耐磨涂層絲錐、提高切削液的潤滑性能等，但遺憾的是，這些措施效果都不理想，難以令人滿意。

    通過在顯微鏡下對絲錐切削刃進行放大檢查，發(fā)現(xiàn)其上粘附有一些微小顆粒。分析結(jié)論是，這些金屬顆粒來自于鋁合金工件材料，盡管它們非常細小，但仍然會阻礙絲錐有效地切削螺紋。事實證明，通過提高冷卻液壓力來去除這些金屬顆粒的設(shè)想并不正確。

    隨后，提出了采用機械操作方式——用帶有尼龍刷毛的刷子清刷絲錐的方案，而且在每一次攻絲循環(huán)時都必須進行這種操作。為了避免在加工中心上清刷絲錐造成攻絲循環(huán)中斷而耗費時間，他們將尼龍刷安裝在夾具上，并通過加工編程，使在每次攻絲循環(huán)開始之前，絲錐都緊靠著固定的尼龍刷對切削刃進行一次清刷。

    其結(jié)果是，深孔刀具操作工人反映，對加工后螺紋工件的檢測結(jié)果表明，螺紋質(zhì)量明顯提高，螺紋表面清潔，無缺陷和微小毛刺。甚至在超過了規(guī)定刀具壽命（為便于管理深孔刀具庫存，公司針對所用每種刀具確定的使用壽命）之后，螺紋質(zhì)量仍能保持合格。為此，公司重新制定了新的絲錐壽命參數(shù)。例如，用Emuge公司生產(chǎn)的M10×1-6H絲錐以600rpm的主軸轉(zhuǎn)速、1mm/r的進給率攻絲時，引入清刷切削刃方法之前的規(guī)定深孔刀具壽命為6000個孔；而引入清刷切削刃的方法之后，絲錐壽命已達到13000多個孔。按此計算，通過清刷切削刃，每年可節(jié)約的深孔刀具成本大約為650美元。

    在絲錐上獲得成功后，該方法被推廣應用于所有切削深孔刀具。盡管各種刀具延長壽命的效果并不一致，但結(jié)果仍然令人鼓舞。通過在每次加工循環(huán)開始時或結(jié)束后清刷切削刃，可使刀具壽命提高2－4倍不等。對可轉(zhuǎn)位陶瓷銑刀片也進行了超過6個月的試驗。清刷刀具切削刃的優(yōu)勢包括提高零件質(zhì)量、延長刀具壽命、減少刀具庫存，以及因降低了換刀頻率而增加機床的加工時間。通過采取這項措施，該公司每年節(jié)省的生產(chǎn)成本約為12600美元。

    為了進一步延長深孔刀具壽命，技術(shù)人員也嘗試過用含有磨料（如氧化鋁或碳化硅磨料）的刷子來清刷切削刃，不過該方法并不成功，在所有情況下，深孔刀具壽命反而有所降低。

    目前，技術(shù)人員正在加工中心自動換刀機械手存放刀具的位置安裝一個可旋轉(zhuǎn)的環(huán)形刷子，它將有助于縮短加工循環(huán)時間。

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