重视刀具重磨技术 降低加工成本

1、.：.；注重刀具重磨技术 降低加工本钱 HYPERLINK javascript:T(16); 大 HYPERLINK javascript:T(14); 中 HYPERLINK javascript:T(12); 小日期: 2021-11-01来源: 中国刀具商务网近年来，随着机械零件和模具的高精度化迅速开展，高速高精度CNC机床日益普及，可高效率地消费高精度零件和模具。从切削刀具方面来看，工具厂家在材质和刃形上作了许多改良，已开发出许多高精度、长寿命的刀具产品，正在被消费企业广为采用。但市场上销售的诸多刀具在磨损之后，往往都是采用传统的工具磨床进展重磨。目前，市场上的通用工具磨床受开发初期

2、设计程度和当时磨削实际的限制，对操作者掌握的技艺程度依赖性较大，由于操作者个人技艺的差别，刀具重磨过程中出现的许多问题往往难以处理。要使刀具恢复原有性能，操作者必需掌握熟练的重磨技术，这已成为当前企业消费合理化过程中的难点之一。特别是那些带有一定角度的刀具，如锥度立铣刀、球头立铣刀、硬质合金钻头的重磨练度更大。假设采用手工重磨，不易保证刀具精度；假设弃之不用，那么将导致刀具本钱添加。为理处理这些问题，可运用专门为刀具重磨而开发的CNC工具磨床，不过，多轴CNC工具磨床价钱昂贵，购置时应进展慎重的本钱核算。本文以硬质合金立铣刀和硬质合金钻头为例，偏重从降低本钱的角度，谈谈选用CNC工具磨床进展刀

3、具重磨的相关问题。立铣刀外周刃的重磨时段通常在判别立铣刀寿命时，是根据切削声响异常、切削锋利度下降、切屑变得细碎等情况，定时进展重磨。当前通行的衡量刀具寿命的方法为丈量出外周后刀面磨损宽度，以此作为判别刀具寿命的基准。表1所示为立铣刀的运用目的和需进展重磨时的最大后面磨损宽度，超越表中所列磨损值，那么会出现急剧磨损，这将缩短刀具寿命。表1 立铣刀外周刀刃后面磨损宽度加工类别立铣刀直径后面磨损宽度被加工资料粗加工10mm以下0.10.2mm钢、铸铁粗加工1130mm0.20.4mm钢、铸铁粗加工30mm以上0.30.5mm钢、铸铁精加工10mm以下0.10.15mm钢、铸铁精加工1130mm0.

4、150.25mm钢、铸铁精加工30mm以上0.20.3mm钢、铸铁为了充分发扬立铣刀的切削性能，应使切削刃经常坚持最正确形状，为此应及时进展重磨，防止刀具出现损伤，使刀具一直坚持良好的切削性能，获得较高的运用寿命。重磨本钱切削工具重磨有两种，一种是由重磨专业人员进展，另一种是在切削过程中，由用户自行重磨。前者不论日本国内或国外，均由工具厂家进展，或由专门从事重磨业务的中小企业进展，他们均能向用户提供各种良好的重磨效力。表2所示为重磨价钱，表中列出了美国普通的专业重磨行业的价钱和日本相应的价钱。从价钱来看，美国似乎更廉价一些，目前日元和美圆的汇兑率大约为130日元兑换1美圆，总的来看，在重磨价钱

5、方面，日本和美国并无太大的差别。这些数据是在进展切削加工的企业购置了CNC工具磨床用于刀具重磨的情况下统计出来的。表2 刀具重磨本钱(单价)(磨削余量0.1mm)刀具种类尺寸单价重磨部位重磨时间所用CNC磨床硬质合金二齿立铣刀日本410mm900日元外周刃后面约1分30秒(OG-1)硬质合金二齿立铣刀日本10.116mm1300日元外周刃后面约1分30秒(OG-1)硬质合金二齿立铣刀日本16.120mm1700日元外周刃后面约2分10秒(OG-1)硬质合金二齿立铣刀日本410mm1700日元外周刃后面，底刃副后面约4分(CNJ2-30)硬质合金二齿立铣刀美国9.525mm以下12美圆外周刃后面

6、，底刃副后面约4分(CNJ2-30)硬质合金二齿立铣刀日本10.116mm2100日元外周刃后面，底刃副后面约4分30秒(CNJ2-30)硬质合金二齿立铣刀美国大于9.525mm,小于15.875mm13.5美圆约4分30秒(CNJ2-30)硬质合金二齿立铣刀日本16.120mm2700日元外周刃后面，底刃副后面约5分30秒(CNJ2-30)硬质合金二齿立铣刀美国大于15.875mm,小于22.225mm17美圆外周刃后面，底刃副后面约5分30秒(CNJ2-30)硬质合金钻头日本10.112mm1800日元钻尖后面倒棱约3分(CNJ2-30)硬质合金钻头美国小于12.7mm9.5美圆钻尖后面倒

7、棱约3分(CNJ2-30)硬质合金钻头日本16.120mm3500日元钻尖后面倒棱硬质合金钻头美国大于12.7mm,小于19.05mm16美圆钻尖后面倒棱约3分(CNJ2-30)两种新型CNC工具磨床重磨立铣刀时，往往是根据重磨部位来选择所需的设备。重磨部位中最根本也最重要的是外周刃后面的磨削，其中，主要问题是如何减小第一后面的偏心。在进展此类重磨作业时，可选用3轴CNC控制的OG-1型工具磨床，该磨床的主要参数如表3所示。表3 OG-1型工具磨床的主要参数CNC控制轴数：3轴砂轮轴输出功率：最大为1.5kW砂轮轴转速:37005000r/min最大砂轮直径:150mm占用空间:1950mm1

8、000mm机床分量:1500kgOG-1型工具磨床配有接触式传感器，磨削前可在磨床上自动丈量立铣刀的螺旋角。假设要刃磨立铣刀底刃或钻头的钻尖角等部位，那么应选用由57轴控制的CNJ2-30型CNC工具磨床，该磨床的主要参数如表4所示。表4 CNJ2-30型工具磨床的主要参数WTBZSTBZHT6SSCNC控制轴数：57轴砂轮轴输出功率：最大为7.5kW砂轮轴转速(无级变速)：20008000r/min最大砂轮直径：150mm占用空间：2500mm2100mm机床分量：2500kg(1)采用OG-1型工具磨床刃磨一把立铣刀的外周刃后刀面，需时2.5分钟，立铣刀的装卸时间3分钟，合计需时5.5分钟

9、。姑且把刃磨预备时间分为上午和下午各一次，每次需时30分钟，那么(实践任务时间8小时30分钟2次)60分钟5.5分钟=76，即每天可刃磨76把立铣刀。按表2所列价钱，每刃磨一把立铣刀需900日元，那么共需费用90076=68400日元。以每月20个任务日计算，姑且把任务效率定为80%，那么一个月共需刃磨费用为68400200.8=1094400日元。(2)采用CNJ2-30工具磨床假设上午(AM8:0012:00)加工钻头，下午(PM1:005:00)加工立铣刀。刃磨一支钻头的时间为3.5分钟，钻头装卸时间3分钟，合计需时6.5分钟，刃磨预备时间30分钟，那么可加工件数为3.5小时60分钟6.

10、5分钟=32，即半天时间可刃磨32支钻头。按表2所列刃磨价钱，加工一支钻头的平均价钱为1800日元，那么32支共需费用为180032=57600日元。刃磨一把立铣刀的平均时间为6分钟，装卸工件时间3分钟，合计需时9分钟，设刃磨预备时间与钻头一样，需求30分钟，那么半日可加工件数为3.5小时60分钟9分钟=23，即半日可刃磨23把立铣刀。同样按表2所列刃磨价钱计算，刃磨一把立铣刀需1700日元，那么共需刃磨费用为170023=39100日元。因此，全天合计，钻头和立铣刀刃磨费用为96700日元，每月以20个任务日计算，任务效率仍定为80%，那么一个月共需刃磨费用为97600200.8=15472

11、00日元。设备运转本钱人工费OG-1型工具磨床和CNJ2-30型工具磨床均只需1名专职操作人员，每月工资40万日元。设备购置费(1)OG-1型工具磨床：购置费为800万日元，如规定在7年内付清购置款(按原价127%偿付)，那么每月需交纳12.1万日元。(2)CNJ2-30型工具磨床：购置费为2000万日元，如规定在7年内付清购置款(按原价127%偿付)，那么每月需交纳30.3万日元。砂轮费用和精细修整费用(1)OG-1型工具磨床：重磨立铣刀外周刃后面所用砂轮单价约6万日元。在运用过程中，可进展4次精修。假设每月精修1次，那么1只砂轮可运用4个月。每月的精修费用为4000日元/1只，那么每个月砂

12、轮的购置费用和精修费用为(600004)+(40001只1次)=19000日元。(2)CNJ2-30型工具磨床：重磨立铣刀的砂轮组(3只砂轮)购置费为18万日元，重磨钻头的砂轮组(2只砂轮)购置费为8万日元。假设在与OG-1型工具磨床完全一样的条件下运用，那么每月砂轮费用和精修费用为(180000+80000)4个月+40005只砂轮1次=85000日元。磨削液费用OG-1型工具磨床和CNJ2-30型工具磨床均按同样规范计算。(1)运用油性磨削液200升，假定1年改换4次，每升单价350日元，全年所需费用为3502004=28000日元，那么每月的磨削液费用为2.4万日元。(2)磨削液的废液处

13、置费用每升约为30日元，每年共需耗费302004=24000日元，那么每月的废液处置费用为2000日元。电力费用(1)OG-1型工具磨床：经实践丈量，加工过程中耗费电力3kwh，预备过程耗费电力1kwh，电力费用每1kWh为17日元(因时段、地域、条件等差别而各有不同)，按此计算：加工时间：7小时/日3kWh17日元20日=7140日元预备时间：1小时/日1kWh17日元20日=340日元每月共需电费：7140+340=7480日元(2)CNJ2-30工具磨床：经实践丈量，加工过程中耗费电力5kWh，预备过程耗费电力1.6kWh，电力费用计算方式与OG-1G型磨床一样。加工时间：7小时/日5k

14、Wh17日元20日=11900日元预备时间：1小时/日1.6kWh17日元20日=544日元每月共需电费：11900+544=12444日元本钱比较将上述数据加以整理，其结果见表5。由表可知，采用合理的重磨工艺，可望获得良好的降低本钱的效果。本文所举重磨对象的计算，是在设定的条件下进展的，实践消费过程中，要比本文所引见的例证复杂得多。目前，各企业大都采取多种类小批量的消费方式，尤其是作为重磨加工的专职企业，随着近年节省资源趋势的日益开展，更加注重重磨工程的多种类化。因此，无论从设备的调整和砂轮的选用等方面来看，运用CNC工具磨床的先进工艺技术，对提高消费效率有着极大的影响。表5 重磨拟耗费用和

15、设备运转本钱比较(1个月)OG-1型工具磨床:重磨作业拟耗费用1094400日元；可望降低本钱效益： 520920日元CNJ2-30型工具磨床：重磨作业拟耗费用1547200日元；可望降低本钱效益：720756日元刀具重磨作业CNC化的效果如前所述，采用CNC工具磨床在降低重磨本钱方面可获得良好的效果。在采用普通工具磨床进展刀具重磨时，假设也能实现CNC化加工，那么可望获得如下效果：(1)普通工具磨床难以进展的锥度立铣刀或S形球头立铣刀等刀具的重磨行业，实现CNC化后，将会变得易于进展；(2)可重磨阶梯式刀具等带有极差的特殊外形刀具；(3)刀具重磨的精度大为提高，因此，在模具加工过程中，可减少研磨工序；(4)非熟练操作人员也可进展此项作业；(5)可减少由于刀具重磨人员素质构成的质量差别，可以比较准确地预测刀具寿命；(6)便于掌握刀具重磨的加工时间，可进展适时刀具重磨作业。刀具重磨技术的开展动向随着高速切削技术的日益普及