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減速機網(wǎng) 充分認識刀具對提高機械制造效率的積極作用 減速機網(wǎng)
來源:減速機信息網(wǎng)    時間:2008-6-23 8:22:48  責任編輯:lihongwei  
 
進入新世紀以來,我國的制造工業(yè)獲得持續(xù)高速的發(fā)展,目前總量僅次于美國和日本,居世界第三,已成為名副其實的世界制造大國,并在發(fā)展中逐步加快了與國際接軌的步伐,使用了大量數(shù)控高效機床和先進刀具,明顯提高了生產(chǎn)加工技術(shù)和生產(chǎn)效率。一些先進制造行業(yè),如汽車工業(yè)大量引進了現(xiàn)代先進生產(chǎn)技術(shù),電站設(shè)備制造、航空航天器制造、大型和高精度模具制造等通過引進技術(shù)和自主開發(fā),采用先進切削技術(shù)和高效刀具,有效提高了加工技術(shù)和勞動生產(chǎn)率,提高了企業(yè)的競爭力。
但是我國制造業(yè)“大而不強”,很多企業(yè)制造技術(shù)不高,嚴重制約了我國制造業(yè)的進一步發(fā)展。到目前為止,對機械行業(yè)中使用現(xiàn)代切削技術(shù)和高效先進刀具提高生產(chǎn)效率降低成本的認識還很不足,因此在我國,現(xiàn)代切削技術(shù)和高效先進刀具的應(yīng)用發(fā)展還很不平衡,很多企業(yè)仍然只注意依靠廉價勞動力降低成本,而不重視通過提高加工技術(shù)來提高生產(chǎn)效率。近年來我國的機床生產(chǎn)發(fā)展迅速,制造業(yè)的機床擁有量在世界遙遙領(lǐng)先,穩(wěn)居第一,但刀具工業(yè)卻遠遠落后。先進的高效機床配不到高效先進刀具,仍使用傳統(tǒng)的標準刀具,切削技術(shù)落后,使高效機床的加工效率得不到發(fā)揮,嚴重影響生產(chǎn)效率的提高,制約了制造業(yè)的現(xiàn)代化。

1
肯納金屬公司的新型鉆頭

2
鉆孔、攻絲與倒角復(fù)合的刀具

我國切削技術(shù)和刀具工業(yè)的發(fā)展受到制約,很大原因是企業(yè)對刀具的使用停留在落后的傳統(tǒng)觀念上,即采用廉價刀具來控制成本,而不是用高效刀具提高加工效率來降低成本。很多企業(yè)花了大價錢買數(shù)控高效機床,卻舍不得花不多的錢購買先進高效刀具,致使切削技術(shù)落后,機床加工效率甚低,實際上是省了小錢,卻浪費了昂貴的機床工時,得不償失。
現(xiàn)代切削技術(shù)和高效先進刀具是制造業(yè)提高生產(chǎn)效率的最重要、最活躍的因素之一。在發(fā)達國家,大量使用高效先進刀具,平均刀具費用約占制造成本的4%,而我國制造業(yè)因使用價廉的傳統(tǒng)刀具,平均刀具費用不到制造成本的3%,致使我國機械工業(yè)的生產(chǎn)效率遠遠低于國外。據(jù)統(tǒng)計,采用高效先進刀具,刀具費用可能要提高50%或更多,將使零件成本提高約1%,但高效先進刀具可明顯提高切削加工效率,有可能使零件生產(chǎn)成本下降10%~15%,因此使用高效先進的刀具經(jīng)濟效益是極為顯著的。
使用現(xiàn)代切削技術(shù)對提高加工效率效果是極為明顯的。如目前的航空工業(yè)中使用新型的鋁合金整體薄壁構(gòu)件來代替原來的焊接、鉚接的組裝構(gòu)件,加工這些鋁合金整體薄壁構(gòu)件需要銑去大量的金屬,采用高速切削新工藝使加工效率提高多倍。哈爾濱汽輪機廠生產(chǎn)國內(nèi)首臺60萬千瓦超臨界汽輪機組時,在高合金鋼上加工大直徑深孔,采用肯納金屬公司的一種新型鉆頭,使加工一個孔的工時從 6.7小時縮短到0.5小時,解決了生產(chǎn)關(guān)鍵問題。在加工高強度石油管螺紋時,原用三齒梳刀車削,后來開發(fā)了新的3個三齒梳刀的套齒工藝,提高加工效率多倍。
再如在高速加工中心上,采用新的“圓周螺旋銑削”,實現(xiàn)傳統(tǒng)復(fù)合刀具難以完成的一次鉆銑螺孔、倒角和切槽,擴大了復(fù)合刀具的使用范圍,大大提高了加工效率。這種螺孔鉆銑新工藝已應(yīng)用于汽車發(fā)動機缸蓋和變速箱體上的螺孔加工,在加工發(fā)動機缸蓋上深度為14.1mm的M6螺孔時,采用主軸轉(zhuǎn)速20000r/min,進給量700mm/min,加工一個螺孔僅需1.2秒。在加工鋁合金變速箱體上的帶凸臺和上下倒角的M24×1.5螺孔時,原來要用7把傳統(tǒng)刀具,7道加工工序來完成,德國Jel精密刀具公司推薦使用一把釬焊聚晶金剛石刀片的螺孔鉆銑復(fù)合刀具,在主軸轉(zhuǎn)速 20000r/min時,自動依次完成加工,整個加工時間僅用4秒。
新材料刀具的使用使切削效率大大提高,高鈷高釩高性能高速鋼刀具的耐用度可比普通高速鋼提高1.5~3倍。粉末冶金高速鋼的強度可提高20%~30%,韌性提高1.5~2倍,并且可靠性比普通高速鋼明顯提高,國外在加工中心上已普遍使用這種粉末冶金高速鋼制造的小鉆頭、絲錐和銑刀等,而我國還甚少使用。國外近年來發(fā)展了多種新成份、新牌號的硬質(zhì)合金,發(fā)展了高強度高韌性的0.5~1μm超細顆粒的硬質(zhì)合金,開發(fā)了多種新涂層硬質(zhì)合金,使硬質(zhì)合金的切削性能顯著提高,代替了部分過去只能用高速鋼制造的較復(fù)雜的刀具。陶瓷、立方氮化硼和聚晶金剛石等超硬材料刀具,國外應(yīng)用日廣,切削速度可比硬質(zhì)合金提高數(shù)倍,大大提高加工效率,在德國,已有約70%的鑄件用陶瓷刀具加工,日本陶瓷刀具的年消耗量已占刀具總量的8%~10%,而我國超硬材料刀具用得還很少。
2005年,美國消費機床58.2億美元,消費刀具30億美元;同一年我國消費機床107.8億美元,而消費刀具僅17億美元。這反差明顯說明我國的機械制造業(yè),對先進切削技術(shù)和高效刀具對提高生產(chǎn)效率的作用,不夠重視,并大大地低估了。充分認識并努力推廣應(yīng)用先進切削技術(shù)和高效刀具,提高加工生產(chǎn)效率,降低成本,加強企業(yè)的競爭力,已是我國機械制造業(yè)發(fā)展所面臨的需要盡快解決的重大問題。

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