一種有效延長(zhǎng)刀具使用壽命的方法
隨著零部件制造商不斷提高生產(chǎn)率，客戶通常每年都會(huì)提出降低加工完成的零部件價(jià)格的要求，這就對(duì)零部件制造商的利潤(rùn)率提出了挑戰(zhàn)。為了自己的生存和發(fā)展，零部件制造商必須不遺余力地降低生產(chǎn)成本，改進(jìn)的途徑包括：提高員工勞動(dòng)生產(chǎn)率、延長(zhǎng)刀具壽命、改善耗材管理、降低能源消耗等。汽車零部件制造商ABI Showatech(印度)公司的管理團(tuán)隊(duì)在致力于這幾方面的改進(jìn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)了一種可以延長(zhǎng)刀具壽命、提高零件質(zhì)量、降低制造成本的有效方法。
最初的突破源于對(duì)攻絲和螺紋質(zhì)量的研究。一個(gè)客戶抱怨在汽車零件的螺紋孔壁上粘附有細(xì)小的金屬顆粒。為了解決這一問(wèn)題，技術(shù)人員嘗試了各種不同的方法，例如，在攻絲時(shí)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(rùn)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(guò)在顯微鏡下對(duì)絲錐切削刃進(jìn)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(lái)自于鋁合金工件材料，盡管它們非常細(xì)小，但仍然會(huì)阻礙絲錐有效地切削螺紋。事實(shí)證明，通過(guò)提高冷卻液壓力來(lái)去除這些金屬顆粒的設(shè)想并不正確。
隨后，提出了采用機(jī)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(shí)都必須進(jìn)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(fèi)時(shí)間，他們將尼龍刷安裝在夾具上，并通過(guò)加工編程，使在每次攻絲循環(huán)開(kāi)始之前，絲錐都緊靠著固定的尼龍刷對(duì)切削刃進(jìn)行一次清刷。
其結(jié)果是，操作工人反映，對(duì)加工后螺紋工件的檢測(cè)結(jié)果表明，螺紋質(zhì)量明顯提高，螺紋表面清潔，無(wú)缺陷和微小毛刺。甚至在超過(guò)了規(guī)定刀具壽命(為便于管理刀具庫(kù)存，公司針對(duì)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(jìn)給率攻絲時(shí)，引入清刷切削刃方法之前的規(guī)定刀具壽命為6000個(gè)孔；而引入清刷切削刃的方法之后，絲錐壽命已達(dá)到13000多個(gè)孔。按此計(jì)算，通過(guò)清刷切削刃，每年可節(jié)約的刀具成本大約為650美元。
在絲錐上獲得成功后，該方法被推廣應(yīng)用于所有切削刀具。盡管各種刀具延長(zhǎng)壽命的效果并不一致，但結(jié)果仍然令人鼓舞。通過(guò)在每次加工循環(huán)開(kāi)始時(shí)或結(jié)束后清刷切削刃，可使刀具壽命提高2-4倍不等。對(duì)可轉(zhuǎn)位陶瓷銑刀片也進(jìn)行了超過(guò)6個(gè)月的試驗(yàn)。清刷刀具切削刃的優(yōu)勢(shì)包括提高零件質(zhì)量、延長(zhǎng)刀具壽命、減少刀具庫(kù)存，以及因降低了換刀頻率而增加機(jī)床的加工時(shí)間。通過(guò)采取這項(xiàng)措施，該公司每年節(jié)省的生產(chǎn)成本約為12600美元。
為了進(jìn)一步延長(zhǎng)刀具壽命，技術(shù)人員也嘗試過(guò)用含有磨料(如氧化鋁或碳化硅磨料)的刷子來(lái)清刷切削刃，不過(guò)該方法并不成功，在所有情況下，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(dòng)換刀機(jī)械手存放刀具的位置安裝一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的環(huán)形刷子，它將有助于縮短加工循環(huán)時(shí)間。
