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          1. 机加工自动线的刀具寿命设定
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            机加工自动线的刀具寿命设定
            时间:2010-07-20 点击:17
            对于节拍短、生产线长、产品复杂的发动机加工自动线来说,在刀具进行优化之前,要合理设定机床供应商原配备刀具(机加工自动线所用刀具绝大多数为非标刀具) 的刀具寿命,是一个十分值得注意的工作重点。设定得合理可以保证产品质量,降低刀具成本;反之,刀具成本上升,工件废品连续出现,机?#37096;?#21160;率降低,加剧机床损坏,从而达?#22351;?#31934;益生产的目的。
              刀具寿命的合理设定,其目的就是在保证产品质量的前提下,用最低的刀具成本加工出最多的合格产品。但对机加工自动线来说,它不同于单人单机。机床的生产能力———节拍,决定了刀具的切削?#38382;?#22240;此不能为了提高刀具寿命而降低切削?#38382;?#22312;节拍既定的前提下,影响刀具寿命的条件因素也是既定事实时,要给每把刀具设定较合理的寿命,可以说它需要一个TEAM的群策群力。刀具供应商、刀具修磨工、刀具调整工、生产操作工及技术支持部门各方通力合作,?#25293;?#32473;定一个合理值。我们通过摸索、试验,最终达到能较合理地定值各种刀具的寿命。具体介绍如下。
              1 借鉴
              设定刀具寿命首先可以合理借鉴推荐值。推荐?#23548;?#20026;刀具供应商所荐之值。但有些推荐值因机床、冷却液、工件材质、切削?#38382;?#24037;件加工技术要求等因素不同,也有不适宜?#23548;适褂们?#20917;的,?#26102;?#39035;有一定的认证过程。盲目实施或许会尝苦果。
              例如我们动力总成厂V6发动机缸盖线,OP90工位有?#35805;?#20992;具(编号为CH9003)是加工缸盖座圈导管的先导刀,刀具切削刃材质为PCD。刀具供应商给该先导刀的寿命推荐值为24h ,机床加工一只导管孔为4.4s ,一个工位加工3只导管孔,需414×3=13.2s。即先导刀的寿命为24×3 600 ÷13.2=6 545件。
              机床供应商在设备验收阶段,该刀具能满足产品加工要求。但当设备验收结束后,预试生产阶段不久,却出现了不能满足加工技术要求的废品工件(即座圈对导管的跳动量超差) 。当初我们以为是后续工序的6 刃CBN 铰刀原因,但调换新铰刀后仍有废品出现。最后经过多方查?#20063;?#21457;觉是CH9003先导刀所致。CH9003刀具经过?#22797;?#30340;使用,发现该刀具每次加工到700多件缸盖时,由于刀具磨损后加工出缸盖达?#22351;?#20135;品要求,跳动出现超差。最后我们将该刀具寿命设定为700件,终于使缸盖的座圈对导管的跳动量100%满足技术要求。
              2 试验
              根据不同的刀具,不同的加工工件,不同的加工方法,我们可以观察刀具达到正常磨损VB 量的刀具寿命;也有采用在规定的加工条件下,按质完成额定工作量的可靠性寿命;还可以保持工件尺寸精度的尺寸寿命及刀具达到规定承受的冲击?#38382;?#30340;疲劳寿命等。
              ?#35805;?#20992;具我们可以通过?#23548;适?#29992;综合设定值, 即通过几个阶段的工件加工情况最后确定加工件数。如铣刀盘我们根据其粗加工与精加工的不同情况, 根据刀片的磨损量,工件加工的粗糙度,工件边缘的崩口情况,工件加工尺寸、毛坯余量的变化来确定其寿命。?#35805;?#26469;说,确定铣刀盘、铰刀、镗刀的寿命比较容易,确定钻头比较难定,尤其是易断的深孔钻头更加难定。但各种刀具寿命的数据采集几乎一样。
              具体操作举深孔钻一例
              新钻头刚使用时没什么推荐值。钻头寿命数据采集的方法为:
              第一根新钻头加工3 000件时钻头折断;
              第二次加工3 980件时孔径偏小(不可取) ;
              第三次加工2 500件时切削刃崩刃。
              根据以上三次加工数据, 可以设定钻头第一次寿命为2 500×80%=2 000件, 以后钻头每加工2 000件正常调换。如果钻头不折断、不崩刃、孔径正常, 刀具未严重磨损等,那么连续三?#25105;?#21518;再可调整寿命为2 500×90%=2 250件。继续使用三次后正常,再调整寿命为2 500×95%=2 375件。以后每三次提高5%寿命,直至最后刀具出现VB磨损量超标或其它如刃口崩?#26800;认?#35937;时。其刀具寿命比出现异常时减10%,为现阶段的寿命。
              反之,在第一次初设寿命后,钻头在加工1 980件时出现折断或1 800件时折断, 那么寿命要降低。如第四根钻头加工至1 800件时折断, 那么第五根钻头加工到1 800 ×80%=1 440件时要拆下来检查钻头磨损情况。对横刃、主切削刃、副切削刃、主后面、后角等进?#24515;?#26816;,如一切正常,可以在第六根时提高到1 800×90%=1 620件。当加工到1 620件时再检查刀具,如一切正常,第七根加工至1 800件时再拆下来进?#24515;?#26816;。如正常,第八根和第九根继续加工1 800件,再进行刀具检查,如仍正常,那么可以认为第四根钻头在1 800时折断是?#26082;?#22240;素。同样方法可以确认1 980件折断的原因。
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