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降低机床刀具成本的途径有多种,本文通过废弃刀片回用的案例,一方面提出了某些价值较高刀具(尤其是刀片)降低制造成本的借鉴方法,另一方面对于项目阶段刀盘的开发提供了指引。
刀具对整个制造成本的影响较大,因此各制造企业都把降低刀具成本作为企业降本增效的重要工作来抓。在我公司发动机关键零件的机加工生产线上,刀具成本是其整个生产成本的重要组成部分之一,以我公司FAMII机加工缸体线为例,刀具、化学品和辅料三者的单件成本比重约为125∶20∶1,而且更为重要的是,刀具对整个生产效率和生产成本的影响很大,因此,降低刀具成本可以大大降低制造成本,从而达到降本增效的目的。
我公司的刀具管理外包供应商TCM库存着大量FAMII缸体线和L4发动机生产线废弃下来的CBN刀片,数量逾万片。众所周知,CBN刀片的单价成本相当昂贵,单就FAMII缸体线T14001这把刀使用的CBN刀片来说,每片新刀片的采购价格是956元人民币,因此,如果这逾万片的CBN刀片可以被重新利用,那么可节约大量的刀具费用,经济效益相当可观。
1.氮化钛涂层(TiN)
TiN是一种通用型PVD涂层,可以提高刀具硬度并具有较高的氧化温度。该涂层用于高速钢切削刀具或成形工具可获得很不错的加工效果。
2.氮碳化钛涂层(TiCN)
TiCN涂层中添加的碳元素可提高刀具硬度并获得更好的表面润滑性,是高速钢刀具的理想涂层。
3.氮铝钛或氮钛铝涂层(TiAlN/AlTiN)
TiAlN/AlTiN涂层中形成的氧化铝层可以有效提高刀具的高温加工寿命。主要用于干式或半干式切削加工的硬质合金刀具可选用该涂层。根据涂层中所含铝和钛的比例不同,AlTiN涂层可提供比TiAlN涂层更高的表面硬度,因此它是高速加工领域又一个可行的涂层选择。
4.氮化铬涂层(CrN)
CrN涂层良好的抗粘结性使其在容易产生积屑瘤的加工中成为首选涂层。涂覆了这种几乎无形的涂层后,高速钢刀具或硬质合金刀具和成形工具的加工性能将会大大改善。
5.金刚石涂层(Diamond)
CVD金刚石涂层可为非铁金属材料加工刀具提供最佳性能,是加工石墨、金属基复合材料(MMC)、高硅铝合金及许多其它高磨蚀材料的理想涂层(注意:纯金刚石涂层刀具不能用于加工钢件,因为加工钢件时会产生大量切削热,并导致发生化学反应,使涂层与刀具之间的粘附层遭到破坏)。
适用于硬铣、攻丝和钻削加工的涂层各不相同,分别有其特定的使用场合。此外,还可以采用多层涂层,此类涂层在表层与刀具基体之间还嵌入了其它涂层,可以进一步提高刀具的使用寿命。