老式的手工操作機床已遠遠不能滿足修復可轉(zhuǎn)位刀具的需要。為了高效率、高質(zhì)量地修復損壞的刀具,先進的CNC數(shù)控機床和精密測量設(shè)備必不可少。
過去,切削刀具的修復是任何機加工車間都能做的事。如今,情況已不再如此。隨著可轉(zhuǎn)位刀片式刀具的結(jié)構(gòu)日益復雜,精度要求越來越高,修復這些刀具所需要的機械設(shè)備通常與制造新刀具所需要的設(shè)備相同。其結(jié)果是,許多加工車間要像過去那樣,采用老式的手動設(shè)備來修復自己的刀具已變得更加困難。手工修復的刀具可能看起來很不錯,但卻很難達到要求的切削性能。
美國的硬質(zhì)合金刀具服務(wù)(CTS)公司總裁Julie Reiling表示,“許多企業(yè)繼續(xù)削減自己內(nèi)部的機加工車間,缺乏具有嫻熟技能的機加工人員使在工廠內(nèi)部自行修復刀具變得困難重重。其結(jié)果是,它們需要求助于能按照嚴格控制、經(jīng)過驗證的程序來修復刀具的專業(yè)機構(gòu)。用不正確的方式修復刀具,可能會導致延長刀具轉(zhuǎn)位時間和提高換刀頻率,從而增大加工成本——這種結(jié)果正好與加工車間追求的目標相反。”
盡管為了將復雜的可轉(zhuǎn)位刀具修復到“煥然一新”的狀態(tài),許多刀具修復服務(wù)機構(gòu)已經(jīng)投資購買了先進的CNC數(shù)控機床和自動化設(shè)備,但它們?nèi)匀恍枰c認為所有的刀具修復工作都只能靠手工完成——有時修復效果并不理想——的觀念作斗爭。
美國GKI公司總裁Olaf Klutke補充說,“許多小型刀具修理車間完全依賴手工方式修復刀具。”雖然在他自己的公司,也有一些刀具修復工作仍然用手工完成,但更多的工作已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)橛门c制造新刀具相同的自動化加工設(shè)備來完成。
質(zhì)量問題
Klutke表示,刀具修復的關(guān)鍵問題是質(zhì)量成本。購置CNC數(shù)控機床和精密檢測設(shè)備需要大量資本投資,但采用這些設(shè)備的企業(yè)都表示,為了將更復雜的可轉(zhuǎn)位刀具修復到“煥然一新”的狀態(tài),這些先進設(shè)備必不可少。
如果一個加工車間已經(jīng)嘗試了手工修復刀具,而結(jié)果并不令人滿意,它可能就會選擇購買新刀具。Klutke說,“這就敗壞了刀具修復的聲譽。由于修復質(zhì)量達不到標準,許多加工車間已經(jīng)放棄了對損壞的刀具進行修復,其結(jié)果是,它們失去了節(jié)省數(shù)百萬美元刀具費用的潛在機會。”
提供刀具修復服務(wù)的A.P.工程公司總裁Carl Lemke也同意,需要“修復”刀具修復行業(yè)的形象。他說,“遺憾的是,確實存在許多糟糕的‘修理工’,他們修復的刀具看起來很不錯,但用戶會發(fā)現(xiàn),這些刀具的加工性能達不到要求。”
然而,采用精密試驗和檢測設(shè)備作為質(zhì)量保證的刀具修復工作卻能延長可轉(zhuǎn)位刀具的使用壽命。Lemke表示,“對于某些為特定加工而設(shè)計制造的專用刀具,對損壞的刀具進行修復可比購買新刀具節(jié)省高達90%的費用。”此外,由于修復舊刀具可能比生產(chǎn)和交付新刀具所需時間更短,因此,它通常還能節(jié)省大量時間。
Klutke解釋說,只有一小部分帶刀片座的刀具損壞后難以修復,其他大部分可轉(zhuǎn)位刀具損壞后都能修復。“用戶往往設(shè)想一把刀具無法修復,而最終會吃驚地發(fā)現(xiàn),事實并非如此。”無法修復的刀具一般是指那些有嚴重的裂紋貫穿整個刀具、刀桿發(fā)生彎曲,或嚴重變形的刀具。大多數(shù)可轉(zhuǎn)位刀具都可以修復,而且可以多次(2-5次或更多,取決于刀具類型和使用條件)恢復到初始狀態(tài)。有些加工車間已將修復刀具循環(huán)使用3次作為自己的標準。
顯著的改進
CTS公司的Reiling指出,在過去十年里,刀具制造商使用的加工設(shè)備有了顯著改進。她說,“采用現(xiàn)代刀柄技術(shù)的高精度可轉(zhuǎn)位刀具對其修復工作提出了更高要求,精確的加工控制以及更重要的精密刀具檢測必不可少。為了完全修復刀具,而又不破壞或犧牲刀具制造商選用的鋼材原來的完整性,還必須實施正確的控制。改變原有工具鋼的完整性將會危及刀具的切削性能,無論其精度高低。在整個刀具修復過程中,都必須考慮和控制刀具的精度和鋼材的完整性因素。”
NTM公司的刀具修復負責人Dan Ryan介紹說,可轉(zhuǎn)位刀具的修復必須達到嚴格的精度要求。“考慮到更嚴格的工件公差,修復后的刀具在整體質(zhì)量和尺寸精度上,必須達到與被加工工件一樣或更高的水平,這一點至關(guān)重要。”
關(guān)于工件的公差,機床改造、翻新和再制造企業(yè)Pyramid Rebuild and Machine公司的老板之一Jim Leigh認為,“刀具精度至關(guān)重要,因為隨著機床變得日益精密,工件的尺寸和形狀公差也越來越嚴苛。如今,在許多加工車間,要求切削加工的公差保持在零點幾毫米已是家常便飯,而這種精度水平過去只有磨削加工才能達到。”
Leigh指出,刀具修復是否成功通常取決于兩個關(guān)鍵變量:工件的質(zhì)量要求和修復后的刀具必須加工的工件件數(shù)。“如果這兩個變量之一要求很高,加工車間或許就應該選擇擁有先進設(shè)備的專業(yè)機構(gòu)來修復其可轉(zhuǎn)位刀具。”
改變刀具結(jié)構(gòu)
改變刀具結(jié)構(gòu)使刀具修復有可能節(jié)省更多成本。整體硬質(zhì)合金刀具制造商Specialty Tools公司同時也從事修復磨損或用鈍的整硬刀具的業(yè)務(wù)。該公司總裁Jerry Plummer指出,“切削加工的一個發(fā)展趨勢是采用能縮短加工時間和減少換刀次數(shù)的多功能復合刀具,如多直徑的插銑刀。”由于復合刀具往往都是專用刀具,且購買新刀的價格比單一功能的標準刀具更昂貴,因此加工車間對修復此類刀具的積極性更高。