一種延長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，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）公司的管理團隊在致力于這幾方面的改進時，發(fā)現(xiàn)了一種可以延長刀具壽命、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（見圖）。

其結(jié)果是，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。

為了進一步延長刀具壽命，技術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，刀具壽命反而有所降低。

目前，技術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