機床刀具的修復(fù)方法
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刀具的種類、用途、基體和涂層等都會對做出修復(fù)一把刀具的決定產(chǎn)生影響。其他因素還包括:工件的價值、刀具壽命、工藝的復(fù)雜性、加工場所和加工技術(shù)水平等。
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大型昂貴刀具修復(fù)
較大型或較昂貴的刀具也是重磨修復(fù)的候選對象。通常,直徑小于12.7 mm的整體硬質(zhì)合金立銑刀沒有太大重磨價值。
最具修復(fù)價值的是汽輪機葉根銑刀、粗加工立銑刀、齒輪滾刀,價格昂貴而且?guī)缀醵寄苤啬バ迯?fù)。汽輪機葉根銑刀具有復(fù)雜和精密的幾何形狀。CNC磨削技術(shù)的進步使重磨這種復(fù)雜刀具變得越來越容易。齒輪刀具壽命差別很大,有些刀具只能加工5件工件即需重磨,而有些刀具則可以加工上萬件工件。
涂層對刀具修復(fù)的影響
涂層可以決定一把刀具是否值得修復(fù)——重磨CVD金剛石涂層或類金剛石涂層(DLC)刀具在經(jīng)濟上通常并不劃算。對于鈦基或鉻基PVD涂層刀具,刀具修復(fù)不會成為問題,因為這種刀具的所有功能切削表面都可以直接重磨,而無需首先去除涂層。
實際上,從刀具上去除AlCrN涂層要比去除AlTiN或TiAlN涂層更容易。用于去除AlCrN涂層的化學(xué)制劑不會對刀具基體材料(尤其是硬質(zhì)合金)造成任何損害,而去除TiAlN涂層的化學(xué)制劑則會侵蝕硬質(zhì)合金基體。
何時停用刀具并送修
有一個汽車零部件制造商每加工2,000~3,000個孔就將絲錐送來修復(fù),采用這種方式,每把絲錐可以重復(fù)使用3次。但如果他把絲錐使用到完全損壞后再送來修復(fù),這些絲錐可能只能再加工1,000個孔。
建議對于打算修復(fù)重用的刀具,在刀具出現(xiàn)崩刃或嚴(yán)重磨損之前就對其進行修復(fù),在重磨時就只需去除較少的刀具材料。
修復(fù)刀具的成本
修復(fù)刀具的價格大大低于新刀具價格,但是很難保證其質(zhì)量的一致性。另外,修復(fù)PCD刀具還需要具備專門的知識與技能,PCD刀具的損傷可能非常細(xì)微,需要在顯微鏡下才能看清。
增加刀具修復(fù)成本的另一個關(guān)鍵因素是需要跟蹤和運送修復(fù)流程中所需的額外刀具庫存。這會增加管理刀具修復(fù)流程的復(fù)雜程度——在復(fù)雜的高科技生產(chǎn)環(huán)境中尤其如此。首先,有一個收集、包裝、發(fā)送待修復(fù)刀具以及收回已修復(fù)刀具的物流過程。然后需要確定已修復(fù)刀具的差異度。此外,對它們進行適當(dāng)?shù)母櫥蚍诸愐仓陵P(guān)重要,這樣才能將其正確地用于加工。
可轉(zhuǎn)位刀具的崛起
在某些情況下,許多可轉(zhuǎn)位刀具正在逐步取代成形刀具。由于只需要更換新刀片,這種刀具的初始購買價格理所當(dāng)然也比較高,但用戶不必再支付修復(fù)刀具的費用?蓳Q式鉆尖的鉆頭,消除了重磨鉆頭的必要性。
雖然可換鉆尖式鉆頭有很好的應(yīng)用前景,但在加工對表面光潔度和尺寸精度要求很高的高質(zhì)量孔時,仍然有理由選用整體硬質(zhì)合金鉆頭。對可轉(zhuǎn)位刀具的另一個限制因素是夾緊刀片需要一定的空間。當(dāng)?shù)毒咧睆叫∮谝欢ㄏ薅葧r,整體式刀具是唯一可行的解決方案。
鉆頭修復(fù)
硬質(zhì)合金鉆頭是最常見的可修復(fù)刀具,其修復(fù)也最容易。當(dāng)這種鉆頭用鈍后,可以對鉆尖進行修復(fù),如果鉆頭出現(xiàn)了崩刃,或有較嚴(yán)重的損壞,修復(fù)時可以先切除損壞的鉆尖部分,然后再對其進行修磨。只要鉆頭的倒錐部分沒有過度磨損,通常就能通過簡單的重磨將其修復(fù)。
與其他刀具相比,修復(fù)對鉆頭直徑影響較小,從而使其很適合修復(fù)。每次修復(fù)對尺寸的控制都各不相同。一支普通鉆頭在報廢前可能可以修復(fù)重用5-6次,而一支用于加工高精度孔的鉆頭可能只能修復(fù)重用3次。
立銑刀修復(fù)
立銑刀也是最適合修復(fù)重用的刀具。修復(fù)立銑刀的棘手問題是重磨會影響其直徑。比如說,你將一把直徑12.7mm的立銑刀送去修復(fù),修復(fù)后送回來的刀具直徑可能減小了0.51mm或0.76mm。
為了保證加工質(zhì)量,就必須對CNC數(shù)控機床的偏置量進行適當(dāng)調(diào)整。不過,可調(diào)節(jié)偏置量的現(xiàn)代數(shù)控機床使采用修復(fù)過的立銑刀成為可能,在刀具預(yù)調(diào)設(shè)備的幫助下,許多數(shù)控機床都可以自動設(shè)定偏置量。
絲錐修復(fù)(不建議)
雖然絲錐也可以重磨,但其幾何形狀比其他一些刀具(如鉆頭)復(fù)雜得多。對絲錐進行修復(fù)可能得不償失。由于重磨會在一定程度上改變絲錐尺寸,使修復(fù)后的絲錐與其他絲錐不一致,因此可能引起一些加工問題。
例如,在一條汽車零部件生產(chǎn)線上,可能有115根機床主軸用于對發(fā)動機缸體進行攻絲加工。當(dāng)更換刀具時,如果一些絲錐被修復(fù)再用,這些絲錐可能會比其他絲錐短一些,制造商就必須對這些主軸進行調(diào)整,以補償其長度差異。這種調(diào)整要花費不少時間,其成本可能比干脆全部采用新絲錐更高,尤其當(dāng)絲錐規(guī)格較小、價格較便宜時,更是如此。
攻絲加工通常是在加工流程快結(jié)束時進行,這就意味著,在成本昂貴的零件上攻絲,此時被加工零件可能已價值不菲,制造商不會冒險使用修復(fù)后的絲錐來加工。不過,也有一些大型零件(如其上有直徑大于25mm螺紋孔的油田防噴器)經(jīng)常使用修復(fù)后的絲錐來加工。這在很大程度上取決于用戶及其加工工藝。
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