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刀具管理是否适合自己的企业?要回答这个问题,首先要弄清楚刀具管理的含义。通常认为,把刀具的全部或一部分由另一家企业供应,该企业只承担刀具供应的责任。而现代刀具管理的目的则要广泛得多,它包括提高生产率,减少刀具总费用和所需的资金,减少刀具供应商的数目,降低加工成本等诸多方面。
最早提出刀具外协供应的主要目的只是改进刀具采购和库存状况,于是出现了商业性的刀具管理服务商,可是他们缺乏对刀具重要性的认识,把刀具像劳保手套一样进行管理。事实上,现代的零件加工过程需要不断地提供刀具的专有技术。
机床刀具制造商能提供较好的服务
经历一段时间以后,一些只负责刀具采购的刀具管理项目已经被淘汰,因为供应商不能提供刀具技术方面的服务,有些项目失败的原因是,它们企图把技术含量很高的刀具服务采用标准化的做法。上述这些商业运作为主的刀具管理没有达到预期的效果,企业不得不放弃这样的合作。总结了这些失败的教训后,一些高新技术的制造企业认识到刀具制造商才是刀具管理的正确合作伙伴,企业必须根据自己的需要选择正确的刀具管理服务商。
在蓝帜(Leitz)金属加工集团里,Fette公司可提供模块式的刀具管理服务,通过这种模块式的服务结构,各种客户不同的要求均可满足。在刀具管理系统框架中,有刀具准备、刀具管理、采购和仓储、新开发刀具的试验、应用及工程化等各个服务模块。
其中,应用工程(Application Engineering)包含加工过程中每道工序的最佳化技术;项目工程(Project Engineering)的任务是按照零件的图纸对全部加工过程进行刀具设计、配置;加工工程(Process Engineering)包括加工最佳化——开发应用新的加工工艺和加工工序。
接受和实施刀具管理项目,很关键的一点是所服务的是现有的生产过程还是完全新建的生产过程。对于一个现有的生产线实施刀具管理项目,必须克服来自企业内部的阻力、要进行充分地论证,并对实施刀具管理项目前后的成本作详细地比较。
工具费用的节约潜力
引入刀具管理项目会改变(在某些情况下甚至是完全改变)企业现有的组织和工作程序,这将影响员工对刀具管理项目的态度。此外,想通过减少人员降低成本也很难做到,因为相关员工的工作内容不仅与刀具有关,这部分员工省不下来,工作负荷不满,而少数人又要超负荷工作,造成很不好的结果。
对于新建的生产线引入刀具管理项目,就不存在上述问题,企业的组织和工作程序从项目开始就作出合理安排,因此容易取得成效。要想在现行的生产中实施刀具管理则必须作充分的准备和筹划,尽可能减少风险和不利因素。
刀具磨损形态可分为以下几类:后刀面磨损、沟槽磨损、月牙洼磨损、切削刃崩刃、热裂纹和突发失效。
目前业内对于刀具寿命还没有一种普遍接受的统一定义。人们需要针对工件材料和切削工艺,特别说明刀具寿命。量化刀具寿命的方法是定义一个可以接受的最大后刀面磨损值,即VB或VBmax。刀具寿命从数学的角度可以由如下公式表示。泰勒公式为刀具寿命预测提供了一个很好的近似计算的方法,其通用形式为:VcTn = C。式中:Vc为切削速度,T为刀具寿命,D为切削深度,F为进给速率,x和y依据实验情况确定,n和C是由实验或经验值确定的常数,它们因刀具材料、工件材料和进给速率的各异而不同。
从实践角度来看,为了抑制过度的刀具磨损并克服高温,应注意三个关键要素:基体、涂层以及切削刃处理。每个要素都关系到金属切削加工成败。结合卷屑槽形和刀尖圆角半径,共同决定了每种刀具适用的被加工材料及应用场合。以上所有相关参数共同配合作用,才能保障刀具的长寿命,并最终体现为加工的经济性和可靠性。