如何改进刀具加工存在的问题
- 2012-09-26 11:09:471713
通过分析一组加工数据，可以说明一些问题。例子是使用切削速度Vc=152m/min，进给f=0。254mm/r，切削深度ap=2。54mm的规范，分3次走刀加工一个零件，该刀具的耐用度为10min。个方案是维持切削速度Vc=152m/min和进给f=0。254mm/r，将切削深度ap提高到3。81mm，也就是将3次走刀减少到2次走刀，结果是刀具耐用度减少到8min，即刀具的时间耐用度降低20%。但这个方案是金属去除率增加50%，也就是说原来30秒钟干的活，现在只需要20秒钟，原来10分钟的刀具耐用度干20个活，现在8分钟耐用度24个活，刀具的件数耐用度提高了20%。我们可以说是提高了50%的加工效率，和20%的刀具耐用度。
第二个方案是维持切削速度Vc=152m/min，把进给和切深同时提高：提高进给到f=0。38mm/r，提高切削深度到ap=3。8mm（也是2次走刀），这时加工效率大大提高（金属去除率增加100%），但耐用度减小60%，即刀具的时间耐用度下降到4min。也就是说原来30秒钟干的活，现在只需要15秒钟，原来10分钟的刀具耐用度干20个活，现在4分钟耐用度16个活（下降20%），如果不考虑机床开动的费率，这似乎不尽理想。
第三个方案是在提高进给和切削深度的同时，适当降低切削速度。我们在使用第二个方案的进给和切深（进给f=0。38mm/r，切削深度ap=3。8mm，也是2次走刀）的情况下，把切削速度调整到Vc=107m/min。这时的加工效率比原来的有所增加，金属去除率增加70%，也就是说原来30秒钟干的活，现在只需要17。65秒钟。而刀具的时间耐用度不变，依然为10min。也就是说原来10分钟耐用度干20个活，现在10分钟耐用度可以干34个活。我们可以说是提高了70%的加工效率，和70%的刀具耐用度。第四个方案是在提高进给和切削深度的同时，进一步降低切削速度，以维持原有生产节拍。这个方案的切削规范是：切削速度Vc=70m/min，进给f=0。38mm，切削深度ap=3。8mm（2次走刀）。此时的材料去除率比原始方案增加3%，应该说基本没有变化，但刀具的时间耐用度17min，即耐用度增加70%。
第二个方案提高了加工效率，尤其适合那些生产任务特别繁忙的企业。它可以100%的提高加工效率，又使刀具成本不致上升太多。第三个方案在适度提高加工效率的同时，又提高了刀具耐用度，对大部分企业来说，也许真是一个两全其美的好方案。当然要增加切深，还需要看刀具本身的承载能力。对于可转位刀具来说，切削力通过刀片传递给刀体（或许中间还有刀垫或其它元件），再由刀体传递给机床。在相当多的场合，刀片由于脆性相对较大，常常成为力传递过程中容易受到破坏的一个环节。因此，应该选择在承受切削力方向上尺寸较大的刀片或结构，立装刀片应该比较合适。同时要考虑刀片与刀体的结合方式，尤其在使用所谓“双面刀片”时更是如此。