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可轉位刀具的修復

發布時間:2016-01-27 11:48:26來源:網絡類型:經驗技術12489人瀏覽
關鍵字: 刀具修復數控刀具
導讀: 數控刀具網:老式的手工操作機床已遠遠不能滿足修復可轉位刀具的需要。為了高效率、高質量地修復損壞的刀具,先進的CNC數控機床和精密測量設備必不可少。


過去,切削刀具的修復是任何機加工車間都能做的事。如今,情況已不再如此。隨著可轉位刀片式刀具的結構日益復雜,精度要求越來越高,修復這些刀具所需要的機械設備通常與制造新刀具所需要的設備相同。其結果是,許多加工車間要像過去那樣,采用老式的手動設備來修復自己的刀具已變得更加困難。手工修復的刀具可能看起來很不錯,但卻很難達到要求的切削性能。

美國的硬質合金刀具服務(CTS)公司總裁Julie Reiling表示,“許多企業繼續削減自己內部的機加工車間,缺乏具有嫻熟技能的機加工人員使在工廠內部自行修復刀具變得困難重重。其結果是,它們需要求助于能按照嚴格控制、經過驗證的程序來修復刀具的專業機構。用不正確的方式修復刀具,可能會導致延長刀具轉位時間和提高換刀頻率,從而增大加工成本——這種結果正好與加工車間追求的目標相反?!?

盡管為了將復雜的可轉位刀具修復到“煥然一新”的狀態,許多刀具修復服務機構已經投資購買了先進的CNC數控機床和自動化設備,但它們仍然需要與認為所有的刀具修復工作都只能靠手工完成——有時修復效果并不理想——的觀念作斗爭。

美國GKI公司總裁Olaf Klutke補充說,“許多小型刀具修理車間完全依賴手工方式修復刀具?!彪m然在他自己的公司,也有一些刀具修復工作仍然用手工完成,但更多的工作已經轉變為用與制造新刀具相同的自動化加工設備來完成。

質量問題

Klutke表示,刀具修復的關鍵問題是質量成本。購置CNC數控機床和精密檢測設備需要大量資本投資,但采用這些設備的企業都表示,為了將更復雜的可轉位刀具修復到“煥然一新”的狀態,這些先進設備必不可少。

如果一個加工車間已經嘗試了手工修復刀具,而結果并不令人滿意,它可能就會選擇購買新刀具。Klutke說,“這就敗壞了刀具修復的聲譽。由于修復質量達不到標準,許多加工車間已經放棄了對損壞的刀具進行修復,其結果是,它們失去了節省數百萬美元刀具費用的潛在機會?!?

提供刀具修復服務的A.P.工程公司總裁Carl Lemke也同意,需要“修復”刀具修復行業的形象。他說,“遺憾的是,確實存在許多糟糕的‘修理工’,他們修復的刀具看起來很不錯,但用戶會發現,這些刀具的加工性能達不到要求?!?

然而,采用精密試驗和檢測設備作為質量保證的刀具修復工作卻能延長可轉位刀具的使用壽命。Lemke表示,“對于某些為特定加工而設計制造的專用刀具,對損壞的刀具進行修復可比購買新刀具節省高達90%的費用?!贝送?,由于修復舊刀具可能比生產和交付新刀具所需時間更短,因此,它通常還能節省大量時間。

Klutke解釋說,只有一小部分帶刀片座的刀具損壞后難以修復,其他大部分可轉位刀具損壞后都能修復?!坝脩敉O想一把刀具無法修復,而最終會吃驚地發現,事實并非如此?!睙o法修復的刀具一般是指那些有嚴重的裂紋貫穿整個刀具、刀桿發生彎曲,或嚴重變形的刀具。大多數可轉位刀具都可以修復,而且可以多次(2-5次或更多,取決于刀具類型和使用條件)恢復到初始狀態。有些加工車間已將修復刀具循環使用3次作為自己的標準。

顯著的改進

CTS公司的Reiling指出,在過去十年里,刀具制造商使用的加工設備有了顯著改進。她說,“采用現代刀柄技術的高精度可轉位刀具對其修復工作提出了更高要求,精確的加工控制以及更重要的精密刀具檢測必不可少。為了完全修復刀具,而又不破壞或犧牲刀具制造商選用的鋼材原來的完整性,還必須實施正確的控制。改變原有工具鋼的完整性將會危及刀具的切削性能,無論其精度高低。在整個刀具修復過程中,都必須考慮和控制刀具的精度和鋼材的完整性因素?!?

NTM公司的刀具修復負責人Dan Ryan介紹說,可轉位刀具的修復必須達到嚴格的精度要求?!翱紤]到更嚴格的工件公差,修復后的刀具在整體質量和尺寸精度上,必須達到與被加工工件一樣或更高的水平,這一點至關重要?!?

關于工件的公差,機床改造、翻新和再制造企業Pyramid Rebuild and Machine公司的老板之一Jim Leigh認為,“刀具精度至關重要,因為隨著機床變得日益精密,工件的尺寸和形狀公差也越來越嚴苛。如今,在許多加工車間,要求切削加工的公差保持在零點幾毫米已是家常便飯,而這種精度水平過去只有磨削加工才能達到?!?

Leigh指出,刀具修復是否成功通常取決于兩個關鍵變量:工件的質量要求和修復后的刀具必須加工的工件件數?!叭绻@兩個變量之一要求很高,加工車間或許就應該選擇擁有先進設備的專業機構來修復其可轉位刀具?!?

改變刀具結構

改變刀具結構使刀具修復有可能節省更多成本。整體硬質合金刀具制造商Specialty Tools公司同時也從事修復磨損或用鈍的整硬刀具的業務。該公司總裁Jerry Plummer指出,“切削加工的一個發展趨勢是采用能縮短加工時間和減少換刀次數的多功能復合刀具,如多直徑的插銑刀?!庇捎趶秃系毒咄际菍S玫毒?,且購買新刀的價格比單一功能的標準刀具更昂貴,因此加工車間對修復此類刀具的積極性更高。

Plummer表示,刀具修復人員的技能與他們使用的設備同樣重要?!氨仨氂删哂屑夹g資質、能正確使用適當加工和檢測設備的機械師來修復刀具。不過,是否需要在CNC數控機床上修復刀具,其決定性因素是刀具的復雜程度和需要修復的刀具數量?!?

高速報廢?

加工批量、刀具的復雜性、機械師的技能與經驗,所有這些因素共同決定了是應該手工修復刀具,還是應該在數控機床上修復刀具。Leigh說,“許多大批量生產的零件是在自動化設備上加工的。在這種工藝系統中,如果刀具出現問題,就會以很快的速度造成大量工件報廢。加工工藝的自動化程度越高,該工藝中的每個組成部分就必須越可靠。當然,刀具也是這些組成部分之一。達不到技術要求的可轉位刀具將會更快磨損?!?

在高生產率加工中,由于一個刀片與下一個刀片的切屑負荷無規律或不一致,質量未達標的可轉位刀具將會更快失效。如果由于未能正確修復而使刀具運行不正常,一些刀片就會比其他刀片切削出更大的直徑,每一轉比其他刀片切除更多的材料。Leigh指出,“所有這些問題將會縮短刀片壽命。在任何加工中,尤其是在高速、自動化加工中,這將快速消耗大量硬質合金刀片,更遑論解決問題和更換刀片所需要增加的停機時間?!?

周密的計劃

CTS公司的Reiling認為,只有對刀具修復工作進行精心組織,并使其成為車間制度的一部分,才能獲得最佳效果。這種計劃包括刀具的收集、分配和操作人員的培訓?!拔覀兣c客戶密切合作,在他們的工廠中組織結構嚴密的刀具修復計劃,這種計劃強調,通過使用經過修復的刀具而不是購買新工具,能夠降低刀具成本,從而創造價值。這樣做還可以大大減少刀具庫存需求,進一步降低生產成本?!?

例如, CTS公司在一家大型飛機制造企業實施了一項可轉位刀具(鉆頭、銑刀和刀具夾頭)修復計劃。CTS首先對該制造商已損壞失效的可轉位刀具進行修復定價,如果用戶需要修復這些刀具,就提交修復訂單。然后由CTS按照刀具原來的技術規格對其進行修復。通過修復損壞的可轉位刀具,與購買新刀具相比,該制造商每年節省的刀具成本超過15萬美元。

GKI公司的Klutke也贊成,零件制造商應該制定一項全面的計劃,以確保所有能夠修復的刀具都得到修復,從而最大限度地節約刀具成本。他說,“首先要在整個工廠建立報廢刀具收集制度。過去,報廢刀具往往會被扔進廢物箱,很少考慮對其進行修復?!?

Klutke表示,盡管修復刀具最重要的原因是為了省錢,但修復刀具時所追求的最重要目標是質量。通常,一把經修復的可轉位刀具的成本比購買一把新刀具低50%-85%,但是,如果修復刀具的切削性能達不到新刀具的水平,這種成本節約就毫無意義。Klutke說,“事實上,如果一把修復的刀具提前失效,或者未被修復到正確的尺寸和精度,那么,其最終付出的成本可能將高于購買一把新刀具?!?GKI公司保證,自己修復的刀具將具有與新刀具一樣好的切削性能,而且其預期使用壽命不會受到影響。

雖然刀具修復可能具有很好的成本效益,但NTM公司的Ryan告誡潛在的刀具修復服務的用戶,一定要調查了解刀具修復公司的資質和水平。近年來,許多刀具修復公司應運而生,但“用戶必須始終保持審慎態度,并不是所有的刀具修復公司都能高水平地完成這項工作?!?

精益修復

全球競爭和精益生產是刀具修復的兩大推動因素。Brewer汽車零部件公司的刀具技師Arthur Ellis表示,幾年以前,加工車間將磨損的刀具報廢的現象更為普遍,“與購買新刀具相比,我們通過修復刀具可節約大約50%的成本。我堅持采納刀具修復公司的建議——刀具經修復后循環使用3次?!彼麑ζ渌M嗟匦迯停ǘ皇菑U棄)刀具的用戶提出的建議很簡單:“制定一項刀具修復計劃;選擇經過考核的刀具修復服務提供商;使用經過質量驗證的修復刀具;確保刀具圖紙的正確性和時效性?!?

GKI的Klutke指出,開展刀具修復工作首先要制定涵蓋全廠的刀具回收制度?!暗毒咝迯凸究梢蕴峁└鞣N服務,使修復流程的執行更加便利。例如,我們可以提供刀具回收箱、裝運容器和回收刀具的異地庫存管理?!彼a充說,考慮制定刀具修復計劃的加工車間還應該仔細考察自己打算使用的修復設備。

Specialty Tools公司的Plummer說,根據不同的刀具類型和復雜性,可能需要在修復后的刀具上標注標記,刀具修復公司還應該為修復的刀具提供質量檢測證書。這就需要適當的檢測設備和夾具,以及具有對市場上各種可轉位刀具豐富知識的機械師。

硬質合金刀具服務公司的Reiling表示,一個刀具修復車間還應該通過ISO認證,并能實施精確的質量控制,包括管理相關的技術文件和檢測程序。她說,“一個能保證質量的刀具修復車間需要有精密的設備、正規的夾具和訓練有素的操作人員。了解刀具的精度要求和保持刀具材料的完整性對于修復過程至關重要?!?

Reiling指出,對于某些刀具的修復,檢測尤其重要。例如,一家美國汽車制造商使用一種專用可轉位刀具夾頭來加工某些零件。這種進口夾頭價格昂貴,精度要求很高,而且訂購新夾頭的交貨周期很長。硬質合金刀具服務公司為這些刀具夾頭制定了一項修復計劃,現在每年可為用戶節省超過20萬美元的刀具成本。根據該修復計劃,CTS公司在修復過程中要對夾頭進行嚴格的檢測,以確保質量,而且其檢測程序與用戶的驗收檢測程序完全保持一致。為了縮短交貨時間,用戶要提交一份綜合訂單,從而使需要修復的刀具送達CTS公司后能盡快開始修復。

所有的刀具修復服務并非一成不變,即使你的加工車間過去在刀具修復上有過不愉快的經歷,現在再次考慮如何開展刀具修復工作——包括對潛在的刀具修復服務提供商進行實地考察——也許仍然有意義。昂貴的可轉位刀具對于加工成敗關系重大,因此不能隨便托付給任何人。



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