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专用刀具与复合刀具

点击次数:  更新时间:2010-03-16 20:16:54  【打印此页】  【关闭

    考虑到多任务加工机床所具有的优势,将这种组合方法应用于切削刀具(以复合刀具的形式)也就不足为奇了。近年来,为了满足用户的需求,刀具制造商越来越多地将注意力聚焦在高效切削(HPC)上。对于成功的加工,至关重要的不仅仅是切削速度,而且还包括切削性能(效率)和加工可靠性。
    Walter公司的Tiger-tec硬质合金刀具材料和Xtra-tec系列刀具的设计就是为了在切削性能和加工可靠性上满足加工车间的市场竞争需求。Tiger-tec刀具材料、切削刃几何形状和标准系列Xtra-tec刀体的结合大大提高了生产率。目前,该公司还能以更短的交货时间提供具有同样优点的专用刀具。
    据Walter公司介绍,为特定加工目的而设计的专用刀具大约占到全部加工刀具的20%,而且其比例还在不断增大。专用刀具是根据特定加工的各种要求来开发、制造和优化的。专用刀具的选用也包括了全序加工刀具(即复合刀具)。一把复合刀具通常能完成两种或多种工序的加工,并且由于进行了专门设计,因此能够达到与单一功能刀具相同的加工质量水平。此外,由于加工时无需换刀,因此可以降低加工成本、优化生产流程。但是,目前“复合”和“适用”刀具的数量仅仅占到专用刀具市场的很小一部分。
    Walter美国公司技术副总裁Jim Strolberg强调,全序加工刀具仅用于可提高经济效益的加工场合(如大批量生产)。他表示,“用户经常要求我们开发全序加工刀具,以减少换刀次数,提高刀具使用寿命。”
    整体硬质合金分级钻头就是简单复合刀具设计的一个典型实例。这种钻头复合了钻定心孔、钻孔和倒棱等工序,可为后续的锥度孔加工做好工艺准备。该钻头适用于四级孔径和一个倒棱的加工,可替代5把单一功能刀具。许多刀具制造商已将这种刀具作为具有不同直径范围的标准系列产品供应市场。例如,该刀具可用于加工同时具有螺纹斜面和(或)沉头螺钉阶梯的工件内孔。这种类型的分级钻头是根据不同孔径和公差开发的通用刀具。与此相反,多级镗孔刀具虽然加工效率较高,但通常是为特定加工而开发的专用刀具。
    具有分级直径、高度和固定公差技术要求的复合刀具是为特定加工用途而设计的。如果工件发生了变化,这种专用复合刀具就无法使用。由于这种复合刀具的价格要比几种单一功能刀具的价格之和昂贵得多,因此用复合刀具加工的工件批量也应该更大才合算。根据相关的性价比研究,在小批量加工中,使用单一功能刀具通常具有更好的经济性,因为这些刀具还可用于不同工件的加工。
    复合刀具的标准化
    Walter公司的刀具和刀柄系列是为满足用户对专用刀具的需求而设计的。用户能获得与标准刀具在全序加工中相同的高切削速度、高切削性能和高加工可靠性。虽然对于非标刀具而言,生产时间通常意味着较长的交货周期。加工过程越复杂,在刀具的设计、制造和交付上需要投入的时间也越多。Strolberg先生指出,在无库存现货的情况下,标准刀具通常能够在24小时内实现全球交付,而设计和制造一把专用刀具则可能需要花费几周时间。为了缩短交货周期,Walter公司正采用标准零部件来生产专用刀具。此外,还通过在更短的时间周期内提供定制加工方案,进一步改进用户服务。
    为了缩短采购刀具的准备时间,Walter公司还提供Novex Express服务。这种服务理念包括将标准需求与专用需求结合起来。加工车间通过填一张数据表单,列出定制加工刀具所需要的规格参数,就能加快刀具定制流程,缩短交货时间。根据这些数据,Walter公司就能确定可以采用哪些标准零件,需要进行哪些修改,从而可大大缩短向客户报价所需的时间。由于对询价数据表单的各个项目进行了精确定义,因此能够快速进行计算并及时发出报价单。
    Novex Express服务使Walter在全球的制造厂都可以共享一个数据库。该数据库中有已经为客户设计的复杂专用刀具的详细图纸和程序,这就使Walter的现场销售工程师能为那些有相似加工需求的客户提供已经设计好的刀具。此外,生产这些刀具的准备时间一般可比正常情况下缩短一半左右。Novex Express服务还可用于只需对刀具进行少量修改的加工,例如将提供的标准刀具稍微加长一些或加粗一些。
    Strolberg指出,虽然近年来Walter公司生产复合刀具的数量变化不大,但这些刀具一直发挥着重要作用。成功应用复合刀具的关键在于:根据成本效益和定制刀具能否及时交货,确定在何种情况下应该采用复合刀具进行加工。

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