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沈阳选择数控机床刀具时的 8 个重要考虑因素

所属分类:公司新闻 点击次数:76 发布日期:2022-09-08

  选择数控机床刀具时的 8 个重要考虑因素

  你想要一个工具如何执行是切割和干燥的。对 CNC 加工车间的许多工程师来说,面临的挑战是如何选择正确的工具以确保正确完成工作。当然,选择数控机床刀具不仅仅关乎刀具的性能。成本是一个巨大的因素,我们也将在本文中讨论这个问题。以下是工程师在选择 CNC 机床刀具时应考虑的事项。

  1、工件材质及特点

  刀具选择很大程度上取决于工件材料。其主要加工铝、球墨铸铁和灰铸铁铸件。对于每种材料,我们都有最喜欢的 CNC 加工金属切削工具。工程师首先选择使用经过验证的标准化工具,这有助于降低风险、库存和成本。

  加工不同的特征需要钻头、铣刀和丝锥等工具,并且每种工具类型和材料都有标准工具。例如,其拥有三种不同的标准90°方肩面铣刀,每种用于加工铝、球墨铸铁和灰铸铁。在这些材料中,铝具有更高的机械加工性,因此铝制工具具有更高的表面 规格,因此它们可以运行得更快。

  2、生产量

  一般来说,大批量项目会选择专业、高端的刀具,而小批量的工作则使用更经济的刀具。它归结为规模经济,高端、特定功能工具的成本由该工具制造的大量零件证明是合理的。

  3. 组合的可能性

  多功能工具可以在 CNC 加工中节省大量成本和劳动力。如果多个任务(三个或四个或更多)可以由一个工具完成,它会加快循环时间,同时也减少更换工具所需的时间。

  例如,如果设计得当,可插入式组合工具可能会以三种不同的方式钻孔和倒角,使用一种工具一次完成工作,而不是六种工具(和六次)。是的,这种定制的多功能工具的成本可能高达 3,000 美元以上,但节省的成本很快就会抵消成本,尤其是在大批量项目中。

  4.机器容量

  大多数切削工具可用于大多数数控机床。然而,这并不总是意味着这些机器是更高效的。工程师和操作员知道,更大马力的机器(具有更大的锥度)提供了使用可以执行多种功能的组合工具的机会。

  大型铸件需要借助起重机才能移动,而小型铸件则没有这种挑战。事实上,通过设计一个可以在更大的机器上同时运行两个或三个小零件的夹具,可能会有提高效率的机会。这是大型机器=大型铸造不一定成立的一个例子。

  找到更佳效率主要是关于选择正确的工具来匹配项目需求以及机器运行它的能力和可用性。如果一台机器可以同时运行多个部件,而操作员更换三个而不是一个,那是没有道理的。

  在一个托盘上运行多个零件通过减少每个零件的托盘和工具更换次数来节省时间。例如,同时运行三个零件,与一个零件相比,每个零件可节省 1/3 的换刀和更换托盘时间,此外还增加了机床中心三个零件之间的快速运动。

  5.工具材料

  相同的切割工具可以由许多不同的材料制成,有些材料比其他材料更耐用(也更昂贵)。

  整体硬质合金是一种制造可靠切削刀具的材料。然而,带有PCD 的工具达到了另一个耐用性水平。PCD 或多晶金刚石是通过用金属粘合剂烧结金刚石颗粒制成的,以制造最坚硬的现代切削工具。

  虽然PCD 钻头的刀具寿命约为整体硬质合金刀具的 4倍(2,500 件对 10,000 件),但它的运行速度也可以提高 25%。生产上的差异(更快的主轴速度、额外的进给速度以及节省劳动力、设置等)抵消了两者之间的成本差异。

  除了最初的耐用性之外,PCD 刀具还可以反复重新加工,而刀具制造商只能对整体硬质合金刀具进行多次重新磨削,然后由于后锥度太低而无法钻孔而失去直径。即使每次磨削 0.005 到 0.010 分寸,最终硬质合金刀具也会磨损得太厉害。

  许多 CNC 加工车间使用切割监视器和/或刀具寿命计数来预测刀具何时可能出现故障。这些,再加上经验丰富的操作员检查工具以查看切削刃上的磨损情况,有助于确保正确切割每一件。

  整体硬质合金的一个较便宜的选择是使用带有钎焊硬质合金刀片或刀套的钢制刀体,这可以将成本降低 75%。其他选择是高速钢工具和硬质合金工具,这进一步降低了成本和性能,通常由较小的 CNC 加工车间使用。

  6. 工具制造商选择

  就像任何供应商合作伙伴一样,工具制造商和 CNC 加工车间在彼此熟悉时工作得更好。同样,与任何关系一样,只有当商店投资于战略数量的供应商合作伙伴关系时,才能建立熟悉度。

  通常情况下,一家大型 CNC 加工车间会与七到八家刀具制造商建立合作伙伴关系,每个刀具制造商通常都有一个可以满足特定挑战的利基市场:整体硬质合金刀具、可插入组合刀具、PCD 刀具、用于阀芯孔的阶梯式组合刀具等。

  一旦建立了信任关系,CNC 加工车间可能会受益于购买力的增加、偶尔的加速项目,或者只是在具有挑战性的工作中加倍努力以满足客户的整体意愿。同样,更大、更有经验的 CNC 车间在这里具有优势。

  大型 CNC 加工车间的工程师可能会构思和设计该车间所需的所有工具中的 3/4 以上。例如,如果项目需要一个可插入的组合工具,工程师将零件打印和模型发送给工具制造商代表,然后他们一起完成设计。这种动手连接会产生更可靠的整体项目。小型 CNC 加工车间必须完全依靠他们的工具制造商代表来获得设计和工程专业知识。

  7. 规划

  当工程师决定如何在车间完成一个新项目时,他们通常会创建一个更佳方案(更好的工具、激进的周期时间、高端夹具),然后还有一个“ B计划”(更便宜的工具,功率较小的机器等)。诱惑是通过选择更便宜的选项来保持竞争力,这通常意味着工具会受到影响。

  该逻辑中的错误没有考虑到可能的工具挑战,这些挑战不仅最终成本与最初的更佳情况一样多,而且浪费时间的成本也被添加到项目中。这就是为什么高端、经验丰富、自信的 CNC 加工车间不会认真考虑“B 计划”选项的原因。领导层了解立即选择优质材料并使用更佳流程完成工作的价值,在竞争中保持领先地位。

  8. 经验是无价的

  一些数控机床车间的员工比其他车间更有经验。没有什么能取代从使用 CNC 机床的数十年成功项目中获得的洞察力。这些领跑者熟悉从设计到组装的项目处理,他们拥有正确的流程以及许多准备就绪的正确工具。

  那么,后起之秀如何加入经验丰富的 CNC 加工车间?毕竟,即使在更好的高等教育 CNC 课程或培训课程中,选择工具也不是一项技能。在这种情况下,这是部落知识的一个例子:专业知识从工程师传给工程师,通常在高端数控机床车间内。

  在选择 CNC 铣床切削工具时,您如何评估一家商店的能力,而没有看到它们在您的项目中发挥作用?这是一项艰巨的任务。先找经验,求参考。您还可以查看这三个迹象,表明 CNC 加工车间知道如何为复杂零件选择合适的工具。


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