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铣刀 |
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刀具的性能重于价格 |
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newmaker |
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一家模具制造商正在寻求降低生产成本的新方法，以便与海外低生产成本的制造商进行竞争。而购置价格相对较高的高性能刀具，看起来似乎有点违背常理，但从提高刀具的使用寿命和改善生产周期的观点来看，其所弥补的并不止这一点差距。
面对来自日益激烈的海外低成本厂商的竞争，模具行业的加工车间正在不断地寻求各种方法，以尽可能降低他们的生产成本。然而，按照刀具制造商OSG Tap & Die公司的说法，只一味重视较低成本的解决方案，而轻视高性能加工设备的优越性，往往是一种错误的想法。
最近，Melrose Mold & Machining公司因以超越价格的观点看待问题而获益匪浅。该车间原先以为投资购置廉价的刀具可以节约资金，因此没有选用OSG公司具有较高加工性能的一类刀具。实际上刀具使用寿命和产量的提高，更胜于对刀具相对较高初期成本的补偿，这说明刀具的价格并不一定与零件的总体生产成本直接关联。事实上，采用新的刀具，几乎使模具的加工时间减少了95%。
坐落于Illinois州的Melrose公司，一直从事橡胶件精密模具的加工生产，已有超过35年的历史。最近，来自海外竞争对手的压力，使该公司总裁Mark Kawczynski先生不得不向刀具供应商Elmurst Abrasives公司的总裁Darije Nikolic先生咨询，他希望寻求一种更好的解决方案。Nikolic先生很快意识到，Melrose公司所需要的不是最低价的刀具，而是需要每一步加工都能够创造出最高价值的刀具。
经过与OSG公司的多年合作，Nikolic先生确信，该公司所提供的一系列常见刀具，经过独特的表面处理后具有独一无二的金属特性和几何形状，可长期为Melrose公司节约生产成本。Melrose公司的其中第一个加工生产项目，在使用这些刀具之后证实了他的预言。这一特殊的项目涉及到一套20个型腔模具的加工，该模具由4140号预先淬火处理的钢材制成，客户提出了快速交货的要求。根据原型计算，该模具的加工需要170h才能完工，这样长的加工时间是无法让人接受的。
Nikolic先生认为，提高效率的第一步是解决该模具的3D粗加工问题，即这种工艺中最耗费时间的加工部分。他的建议是：不采用传统的可分度铣刀或实心硬质合金立铣刀，而是采用OSG公司的Phoenix高进给率可分度半径刀具，以提高金属切削率。“Phoenix刀具可以切削加工被认为圆头立铣刀至今所能承担的各项工作。”OSG公司地区经理Stevel Lauman先生说，他曾与Nikolic先生密切合作，为Melrose公司提供过各种解决方案，“这种刀具形状的设计，可提高金属切削率，并可进行类似于圆头铣刀那样的跨步铣削加工，同时又可保持半径立铣刀的刚性。”
这种刀具使Melrose公司的切削深度提高了一倍，增加到0.59in（1in=25.4mm，下同），同时使主轴的转速增加到758r/min。进给速度保持不变，即62in/min。因此，该工件的粗加工部分被削减了一半。此外，在粗加工以后，该零件的光洁度实际上足以省略半精加工阶段，而直接进入到零件的精加工阶段。
为了使模具的型芯和型腔达到最后的精加工水平，Nikolic先生建议采用OSG公司的Exocarb WXS刀具，这是一种高进给率的实心硬质合金圆头半径立铣刀。与该车间以前使用的精加工刀具相比，这种带有WXS涂层的刀具具有更高的氧化点，刀具的表面硬度较高，但摩擦系数较低（图）。在进行第一道精加工时，要求采用1/2in型式的刀具，这类刀具的特点是可使该车间机床主轴的转速和进给速度分别达到3250r/min和357in/min，切削深度为0.2in。在接下来的操作中，采用带WXS涂层的1/4in铣刀，此时，该车间使用的机床主轴转速和进给速度分别为6500r/min和357in/min。在进行该模具的精加工操作时，Melrose公司采用了3/32in的4排屑槽方形刀具，其旋转速度和进给速度分别为7500r/min和28in/min。
OSG公司的Exocarb-WXS圆头半径立铣刀，采用该公司专有的WXS涂层，用于Melrose公司的精加工操作，
这种涂层使刀具的顶端具有更高的氧化点、更高的硬度和较低的摩擦系数，与以前该车间使用的刀具相比，
该涂层有助于提高刀具的加工性能，使其能够以更高的参数进行加工操作
该车间原先估计，新刀具的耗资将要比其通常使用的刀具高约30%。然而，当采用这些刀具时可使刀具的切削生产时间从170h缩减到9h，上述费用就算不了什么了，这意味着可节约94.7%的生产时间。大部分所节约的时间来自于半精密加工和精密加工阶段。在粗加工过程中，采用Phoenix铣刀其切削的表面相对比较光滑，加工废品率低，带有WXS涂层的立铣刀能以300in/min以上的进给速度运行，从而大幅降低了精加工阶段的加工生产时间。况且，加工时间也并不是促使生产成本节约的唯一推动力。用于第一个工程项目加工的各种Exocarb刀具，还有足够的使用寿命用于下一套10型腔模具的生产加工。
虽然高性能刀具的费用可能会比通用刀具的价格高2~3倍，但它们却可提高生产速度和产量，最大程度地降低加工时间和劳动力，并创造更高的价值。而更重要的是，对于像Melrose公司这样的一个加工车间而言，这种刀具可满足客户对产品质量、价格和交货期等方面的市场需求，因为来自国外低价竞争的特点对这个市场有着很大的影响。
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| 文章内容仅供参考
(投稿)
(6/26/2013) |
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