摘要:對于一些切削深度稍淺的零件,在加工過程中單側懸空,振動大,造成刀具的報廢率較高。數控平面和各類型腔面的銑削時,可轉位立銑刀(飛刀)報廢率也高,現場也有許多“亞健康”的殘損刀具,文中通過對刀具的改造,使刀具得到多次再利用,通過對破損、廢舊飛刀進行修復,在大量節約刀具成本的同時,為各類銑刀、飛刀等刀具的重復利用提供了一種新思路,達到降低刀具成本的目的。
關鍵詞:立銑刀改造;可轉為立銑刀修復;刀具再利用
1 、切削過程中的刀具磨損
中小零件的外形、型腔及下陷面銑削中,準12、準10及以下立銑刀使用量非常大。如公司某搖臂零件,其結構中間的槽長為16.8~21.9 mm,兩側壁厚均為3 mm,切削深度為1.5 mm。零件實體如圖1所示。
圖1 零件3D圖
零件在加工過程中由于被加工面單側懸空, 加工時易產生振動,刀具在切削過程中,切削刃磨損迅速,造成刀具報廢量較大。平均加工300件產品需要20把刀具,一把刀則只加工15件工件, 如果工件要繼續加工就需改磨刀或者換新刀。換新刀,由于切削深度只有1.5 mm,只是刃部損壞,成本較高;若對報廢的刀具進行正常改磨,刀具加工成本過高,且一般改磨一次,刀具成本并沒有真正的降低。
在數控平面和各類型腔面的銑削中, 飛刀應用較為廣泛,加工效率高,使用量較大,當然其報廢率也高。飛刀高速切削勢必會對壓緊刀片的螺釘帶來強大剪切力,再加上被加工零件不均勻或存在較厚的氧化層, 對螺釘損傷很大,容易折斷在刀體里,造成刀具報廢。本著節約刀具成本的原則,考慮試著用電火花將螺釘取出,但由于刀頭工作區域是空間復合角,用普通的V形塊墊不出正確的角度,電火花很難取出;另外,刀體硬度一般都不高,崩刀后容易磕傷刀體,形成缺口。一般的修復方法是用氬弧焊進行焊接,但特別容易傷到螺紋孔,造成螺紋孔變形,導致報廢。
2、 改進措施
中小零件的外形、型腔及下陷面銑削,準12、準10及以下立銑刀使用量大,刀具成本較高,本文主要是在保證加工零件質量前提下,降低刀具成本。對于切削深度淺一些的零件加工使用的立銑刀, 采用用線切割的方法將磨損的切削刃部位切掉,保證刀具底齒在一個平面上,然后對刀具進行開后角。這樣一把立銑刀經過多次改造,可以循環使用3~4次,這相當于4~5把刀的使用壽命。
數控平面和各類型腔面的銑削時,飛刀用量很大。為解決殘損刀具再利用的難題,通過電火花、氬弧焊等手段對破損刀具進行修復,實現了報廢刀具的再利用和“亞健康”刀具的煥然一新。
為了解決刀頭空間復合角難定位的問題, 本項目采用磁吸找正的方法。先用磁吸吸牢待修復刀體,通過推表拉平前刀面, 然后在刀體的下部和側面分別墊入三角楔塊,通過微調兩個楔塊,使刀體上螺紋孔處以垂直方向,最后將磁吸以及定位好的刀體整體放到基礎板上, 進一步穩定待加工區域的空間位置,然后進行電火花。電火花加工分兩步完成:第一步,選用略小于螺紋底孔的電極,確保傷不到螺紋小徑,會在螺紋孔內產生環形殘留;第二步,將電極磨成1 mm×0.5 mm的矩形,相當于一把鏟刀,在上一步形成的環形殘留物上電解出細長缺口, 然后輕輕振動便順利鏟除。
為了保證用氬弧焊修復刀具時不傷及螺紋孔, 我們在焊接時做了一些保護措施,首先在螺紋里涂上油脂,再將螺紋擰進去, 然后再進行焊接, 等冷卻后將螺釘擰出來,這就有效地防止了螺紋孔的熱變形。
3、 結語
1)在眾多批量零件加工中,對于加工外形切削深度不是很深的零件準10、準12等立銑刀使用量很大。均可采用此類的方法,通過提高刀具利用率,從而大大降低刀具成本。 2)通過對破損及報廢可轉位立銑刀(飛刀)的修復,不僅大量節約了刀具成本,更是大大提高了加工效率,為眾多飛刀使用率高的零件生產進度節點提供了有力的刀具保障。
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