刀具/刀柄技術(shù):尋求更鋒利
高速加工 (HSM) 和高效加工 (HPM) 在美國的模具制造廠處于上升趨勢,而刀具/刀柄制造商通過提供更先進更復雜的刀具站在這個市場的前沿角葱。模具制造商可使用這些技術(shù)來專注于縮短交貨周期而不犧牲質(zhì)量這一最優(yōu)先考慮的事情枚冗。
這些拔尖制造商中的一部分在談?wù)撨@個市場上出現(xiàn)的趨勢并解釋了如何與你的供應(yīng)商保持緊密接觸,在你的工廠最佳地應(yīng)用最新的技術(shù)诞仓,它將提高你的生產(chǎn)率和刀具壽命缤苫。
◆ 今年在刀具/刀柄方面,你所預(yù)見的主要進展是什么? 而這些進展通常將如何影響模具制造商墅拭、模具設(shè)計人員和模具制造工藝?
Horn美國公司(Franklin, TN)全國銷售經(jīng)理Duane Drape認為:我們已經(jīng)(并計劃)為更多特殊應(yīng)用不斷提高不同幾何角度和材質(zhì)等級刀具的供應(yīng)能力活玲。這些進展將使得前進中的各級模具制造商將其模具制造看作是生產(chǎn)運轉(zhuǎn)而非一個個獨立的特殊任務(wù)。
Ingersoll刀具美國公司(Rockford, IL)產(chǎn)品市場經(jīng)理Konrad Forman認為:最終形狀更復雜的模具正催生具有獨特斷屑性能的刀片的生產(chǎn)谍婉。這些獨特且功能特殊的刀片與硬質(zhì)合金刀桿和重金屬刀桿結(jié)合在一起舒憾,在中等和長懸伸應(yīng)用中提供更好的穩(wěn)定性。
Iscar金屬公司(Arlington, TX)全國模具產(chǎn)品經(jīng)理Tom Raun認為:正在用于刀具制造的先進技術(shù)使得刀具供應(yīng)商能提供新型穗熬、創(chuàng)新的強度和精度明顯更好產(chǎn)品 (例如镀迂,我們已經(jīng)使用先進的壓制技術(shù)生產(chǎn)能精確裝到刀具上的硬質(zhì)合金刀片。把刀片翻轉(zhuǎn)90度的能力顯著提高刀具的強度死陆,允許使用更大的進給量而且提高生產(chǎn)率)招拙。還有,業(yè)界將不斷看到硬質(zhì)合金基體和涂層的進展措译,這些進展能提供更好的刀具壽命并降低成本。
技術(shù)上的任何進步最終將實現(xiàn)降低成本的追求禀丁。普通模具加工中的很多技術(shù)翼辱,其價格很高乃描、時間很長(例如,CAD/CAM吴烹、機床)斯凑,達到這些投資的盈虧平衡點可能是數(shù)月或甚至數(shù)年。投資這些技術(shù)需要認真的考慮眨攀。于是乎蛀颓,我覺得模具制造公司應(yīng)該在試驗和實施刀具新技術(shù)方面更積極主動。刀具上的投資能立馬見效扛聂,通過節(jié)約時間和顯著降低制造成本艘尊,很多情況下可在數(shù)小時內(nèi)達到投資的盈虧平衡點。
Kennametal公司(Latrobe, PA)工程總監(jiān)Dirk Kammermeier認為:快速上市是一個大挑戰(zhàn)栏付》?迹看到成本是重要的,這是引人注意的组弥,但是成本不是主要的驅(qū)動力笼踩。隨著變化因素數(shù)量的逐年增加和響應(yīng)時間變得越來越短,快速上市是非常重要的亡嫌。成品零件的公差減小以及表面質(zhì)量更好也都是主要的市場趨勢嚎于。這兩種趨勢都迫使模具公司尋求更先進的切削技術(shù)。金屬切削加工能獲得比EDM加工更快和更光滑的表面挟冠。
LMT-Fette公司(Cleveland, OH)總裁Brian Nowicki認為:今年將直接影響模具制造商的刀具進展將包含涂層技術(shù)的較大進步于购。這些新涂層將為加工硬材料提供更好的刀具壽命,并在干切削時提供很好的耐熱性圃郊。還有刀片基體更細的顆粒度方面的進展將為模具制造商帶來決定性的優(yōu)勢价涝,如更長的刀具壽命,而更重要的是高度的可預(yù)計性持舆。
Lyndex-Nikken公司(Mundelein, IL)全國銷售經(jīng)理Preben Hansen認為:模具制造商的共同目標是通過使用HSM提高效率和通過在當前市場環(huán)境中生產(chǎn)更高質(zhì)量的模具來體現(xiàn)他們的差異性色瘩。刀柄對于動平衡具有明顯的影響,并且影響整個刀具系統(tǒng)(由刀柄和刀具組成)取得HSM期望結(jié)果的可行性逸寓。正確的刀柄選擇舉將對模具制造商在節(jié)約時間和資金方面有很大的影響居兆。努力實現(xiàn)這些目標的另一因素是由加工硬材料所固有的振動。振動會引起一系列加工問題竹伸,包括刀具磨損泥栖、刀具破壞、機床主軸磨損和表面粗糙度差刹由。
Schunk公司(Morrisville, NC)市場經(jīng)理Matthias Koch認為:隨著短語HSM在我們模具制造界變得越來越平常和隨著機床厨刷、刀具性能的提高,現(xiàn)在已經(jīng)集中在刀柄上。刀柄是模具制造商花費最多的資本投資和間接費用之間的分界面糙枚。在今日激烈競爭的市場上彪选,生產(chǎn)率是成功的關(guān)鍵,而精密的刀柄將通過跳動量的減少提高刀具壽命檐伞,從而提高生產(chǎn)率剂现;通過抑制振動來保護機床的主軸;通過對彈簧夾頭的螺母施加額外的扭矩來消除誤差切拳。
Seco-Carboloy公司(Detroit, MI)產(chǎn)品經(jīng)理Jay Verellen認為:特定的切削刃幾何角度和材質(zhì)等級的進展已經(jīng)拓寬了模具加工的范圍并大幅縮短制造從粗加工到精加工所需的世間茁臀,尤其是為HPM、HSM和高進給加工(HFM)等工藝鋪平道路孽倒。這些工藝和其它加工策略都是現(xiàn)代模具制造中最常見的應(yīng)用堆因。
Stellram公司(Lavergne, TN)生產(chǎn)管理總監(jiān)Greg Moreland認為:刀具幾何角度和涂層一直在發(fā)展,不斷取得進步谤碳。但是溃卡,講到提高金屬切除率的方法,高進給銑削和插銑能大幅提高生產(chǎn)率蜒简。在這兩種技術(shù)中瘸羡,高進給銑削也許應(yīng)用得更廣泛。這些刀具設(shè)計用于高進給和小切深搓茬。大多數(shù)刀具制造商現(xiàn)在正提供各種版本的高進給刀具犹赖。高進給刀具首先用于模具制造,但如今在很多其它行業(yè)正變得流行起來卷仑。將來會有更多的小直徑高進給刀片和高進給整體硬質(zhì)合金刀具進入市場峻村。插銑是能獲得更大生產(chǎn)率的另一領(lǐng)域。但是锡凝,這種技術(shù)的接受速度已經(jīng)慢下來了粘昨,因為缺少充分利用這種加工方法的CAM軟件。然而這已經(jīng)開始改變了窜锯。最近张肾,我們已經(jīng)在與住要的CAM供應(yīng)商一起合作把插銑刀加入到他們的軟件庫中。
◆ 面對當今的刀具/刀柄悄贴,模具制造商的常見挑戰(zhàn)是什么悟唆? 有些什么樣的推薦解決方案?
Horn美國公司Drape認為:模具制造商今日面對著刀具選擇的不斷增加诈绷;但是拗辜,缺少能幫助模具制造商實施這些新刀具的有經(jīng)驗的應(yīng)用工程師。此外怒央,正確地選擇和應(yīng)用刀具是自動加工的一個重要環(huán)節(jié)烤眉,它將使模具制造商有能力走向國際舞臺∏鹈纾現(xiàn)代的模具制造商在考慮他們正要選擇的刀具時不僅要看價格,而且還要看性能和一致性子历。他們需要向他們的刀具供應(yīng)商請教如何應(yīng)用和執(zhí)行新技術(shù)朦舟。這不是需要速度和進給量之間的關(guān)系圖逼酗,而是要對編程路徑作出解釋等等稻便。
Ingersoll刀具美國公司Forman認為:來自國內(nèi)和國際模具供應(yīng)商不斷增加的競爭將一直是一個無法更改的事實。為了生存和甚至興旺發(fā)達诽昨,你必須與專門從事也許你還未裝備的某種工藝的工廠進行合作趁宠。有了合作伙伴,過去你在投標時覺得太大或費用太貴的加工可以轉(zhuǎn)包給任一家分包商惜姐。必須執(zhí)行持續(xù)的員工培訓(最好是一周或兩周一次)犁跪,使你比其他人更快、更靈活歹袁。挑選一位對于某一加工或工藝特征有訣竅的員工并讓他為其他員工講解他是如何去做的坷衍。讓供應(yīng)商派人來培訓如何使用每一種裝備、每一件刀具条舔。確保你得到最新的培訓枫耳、升級你的軟件并將其帶給工廠內(nèi)的每個人。
Iscar金屬公司Raun認為:挑戰(zhàn)包括有時間去緊跟和應(yīng)用市場上出現(xiàn)的新刀具孟抗,并為每個應(yīng)用對員工進行正確使用刀具(例如迁杨,刀具的速度、進給量和正確的編程)的培訓凄硼。
在今天模具制造商面對的所有挑戰(zhàn)中铅协,時間似乎是最關(guān)鍵的。有時間去研究摊沉、試驗和執(zhí)行新技術(shù)似乎是不可能的狐史。在當今的市場上,模具制造商通常要面對極短的交貨周期用六。由于時間僅僅是剛夠完成加工近振,小型和中型企業(yè)哪有時間來緊跟最新的刀具技術(shù)?答案通常就是來自供應(yīng)商的技術(shù)支持托俯。當今在市場上領(lǐng)先的刀具制造商能在模具公司需要時提供有幫助的技術(shù)人員赠飞。與你當?shù)氐牡毒咪N售代表保持合作關(guān)系,當你需要他們時通常就能給你答案雹纤。我并不是說一個人就能對每個應(yīng)用都很熟悉篙协,但是兩個人總比一個人的主意多;而且在如今的信息世界中墓趋,通過發(fā)電子郵件來得到許多專門從事刀具應(yīng)用人士的建議通常不用花費很多時間粟朵。
讓員工參加行業(yè)展覽會/講座或安排刀具公司定期在當?shù)鼗驈S內(nèi)培訓敲抄,使編程員、操作工保持最新的信息并通常能為公司提高生產(chǎn)率激發(fā)很多新的想法喻秩。
Kennametal公司Kammermeier認為:我們已經(jīng)開發(fā)了新的刀具系統(tǒng)和材質(zhì)等級來支持模具界的這兩種住要趨勢:減小公差和改善表面粗糙度碴验。
擺線形的刀片在增加切削深度的前提下提高切削長度并降低徑向切削力。一種基于超細顆粒材料且涂層非常薄的新材質(zhì)等級提供極佳的切削刃穩(wěn)定性娃肃,這對鋒利的切削刃是很重要的缕陕。
LMT-Fette 公司Nowicki認為:模具制造商最大的挑戰(zhàn)之一是如何使他們的刀具產(chǎn)出最大。雖然在目前的市場條件下每件刀具成本最低的吸引力最大疙挺,但這對生產(chǎn)率起到非常大的反作用并提高加工的總成本扛邑。每立方英寸材料切除的實際成本才是真正重要的。正確應(yīng)用高性能刀具能使模具加工的成本更低铐然、時間更短蔬崩。你的刀具供應(yīng)商將擁有高性能的模具加工刀具和模具加工的經(jīng)驗,他們能提出建議并演示如何使高效的刀具降低生產(chǎn)成本搀暑。
Lyndex-Nikken公司Hansen認為:我們已經(jīng)開發(fā)了專注于解決模具制造界振動問題的刀柄技術(shù)沥阳。當減少了多數(shù)刀柄的六角螺母和外緣上分布的槽生成的氣流時,新系統(tǒng)消除了與高速旋轉(zhuǎn)相關(guān)的噪音自点。額外的好處包括更長的刀具壽命桐罕、優(yōu)異的表面粗糙度和主軸更少的磨損(因此提高主軸的壽命)。展望將來樟氢,我們的工程師正在開發(fā)使模具制造商更具競爭力的新型刀柄冈绊,使它們推動硬切削或提高其輕載加工的能力。
Schunk公司Koch認為:當加工復雜模具時埠啃,刀具的后角一直是一個惱人的問題死宣。過去的方案是采購消除刀桿后角問題的非標刀具或購買較小圓角的夾持系統(tǒng)(降低精度和刀具壽命)。開發(fā)的熱套技術(shù)有助于最小化刀桿的直徑吮蒜,但熱套是麻煩且危險的跷碰。
Seco-Carboloy公司Verellen認為:挑戰(zhàn)包括加工硬度達HRC48及以上的材料,這要求特殊的刀具性能催岔,最明顯的是需要更細的硬質(zhì)合金顆粒谎后。一般而言,細顆粒硬質(zhì)合金約含9~10%的鈷惑叶,顆粒度大約是8 (m古种。相比之下,當加工更硬的材料時旭绝,顆粒度需要降低到接近5(m 绷荔,鈷的含量不超過8%。為了能承受通常發(fā)生于難加工材料加工時的變形和快速的后刀面磨損桨皂,這是必須的茄码。采用先進技術(shù)的涂層提高耐磨性并使這些材質(zhì)等級更適用于每個加工都敛。
切削刃的幾何形狀也隨應(yīng)用和材料的不同而變化。對于更硬的材料构韵,應(yīng)更需要保護切削刃周蹭。諸如直壓和金屬注射模 (MIM) 的硬質(zhì)合金刀片等效果顯著的開發(fā),使得刀具制造商能加工復雜外形疲恢、不同的刀尖圓角和精確的刃口修磨凶朗。
Stellram公司Moreland認為:所有模具制造商面臨的基本挑戰(zhàn)是為了維持競爭力而不斷地提高他們的生產(chǎn)率。對于刀具冈闭,提高金屬切除率或采用無人看管加工來節(jié)省勞力的方法是兩種可行的途徑俱尼。在AMBA較早的一份調(diào)查中,揭示了雖然很多模具制造商具備無人看管或自動加工的能力萎攒,但僅有很少百分比的模具制造商正在利用這種機遇。在這些環(huán)境中矛绘,刀具必須有一致和可預(yù)計的性能耍休。刀具制造商不斷地改進刀具材料的基體和涂層以達到這種結(jié)果。
花一些時間仔細檢查你目前正在使用的刀具和刀柄货矮,確保為你的資金付出得到最佳的性能和一致性羊精。通過與你的刀具供應(yīng)商緊密合作,你能在廠內(nèi)獲得最新的技術(shù)并了解如何正確使用這些裝備來獲得最大的精度囚玫、更長的刀具壽命太汹、更高的生產(chǎn)率和最佳的表面粗糙度。
模具制造商最大的挑戰(zhàn)之一是如何使他們的刀具產(chǎn)出最大方较。雖然在目前的市場條件下每件刀具成本最低的吸引力最大窗项,但這對生產(chǎn)率起到非常大的反作用并提高加工的總成本。每立方英寸材料切除的實際成本才是真正重要的衷求。
模具制造商的共同目標是通過使用HSM提高效率和通過在當前市場環(huán)境中生產(chǎn)更高質(zhì)量的模具來體現(xiàn)他們的差異性帮声。
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