把握刀具寿命

高品质/高精度刀夹成本高,但是由于可以延长刀具寿命,通过长时间运作,高质量刀夹最终可以实现赢利。例如:两个工厂采用同样30美元一把的立铣刀、但是不同的刀夹来铣低碳钢,在一年的时间里由于刀夹方面选择的不同而产生了高达40%的成本差异。为什么会这样？

第一家公司选择了一种低精度刀夹,成本为100美元,刀夹只实现了立铣刀额定寿命的80%。第二家公司花150美元购买了一种高精度刀夹。其成本比第一家公司的高50%,但是该刀夹却使立铣刀的预期寿命延长了30%。

在一年的时间里,第一家公司需要120把立铣刀——总成本3600美元,而第二家公司却只需要70把立铣刀——总成本2100美元。在减掉精密刀夹多出来的50美元以后,第二家公司全年在刀具方面节省了1450美元,比第一家公司大约低40%。

当然,这并不意味最昂贵的刀夹对每种加工都是正确选择。关键是要确定最适合相关加工项目的刀夹的类型(常规式、弹簧夹头式、热涨冷缩式、液压型等等),然后选择该类型的高品质/高精度刀夹,以提高刀具寿命。

高精度刀夹一般具有比较低的总体指示偏差量(TIR),并可以保证良好的夹紧力、刚性、平衡性以及重复精度。所有这些都可以延长刀具寿命,并降低与刀具寿命直接相关的废品率。

大多数废品都是在换刀之前和刚换刀后的短期内产生的——换刀前是因为刀具磨损,而刚换刀后则是因为刀具还没有确切地“进入状态”。因此,通过用高精度刀夹来延长刀具寿命,各工厂可以降低换刀频率并减少零件废品数量。

刀夹的减振能力也可以提高刀具寿命,特别是对那些采用昂贵却不耐用刀具诸如PCD(多晶金刚石)及CBN(立方氮化硼)的工厂而言尤其如此。尽管液压刀夹被看作是控制振动的常用方式,但是其他类型的刀夹也具有同样的优点。这些刀夹配有内部填充聚合物的腔体,与液压流体减振工作原理相同。

各个工厂还应该明白,通过选择普通、定心型刀夹,他们可以在不牺牲精度或刀具寿命的情况下节省开支。这些普通刀夹比过去具有更高的精度、同心度及平衡性,从而适合更多的加工过程。

刀夹厂家推荐将普通刀夹及定心式刀夹结合使用,例如弹簧夹头或单件式刀夹与高档刀夹诸如热胀冷缩或液压式刀夹。但是,工厂通常针对某个应用购买一种高档刀夹系统,然后为了弥补该系统高昂的成本,不得不将此系统用在尽可能多的应用中,即便是有些应用场合根本不需要这种系统也不罢休。例如:热胀冷缩式刀夹在某机床的刀库中仅仅对很少量的刀具有好处,而在刀库中对所有刀具都用就有“大材小用”之嫌。

工厂通常会高估刀夹实际需要的扭矩值,往往具有“越高越好/越紧越好”的心理。这样做可能导致购买价格高于相应加工项目的刀夹系统,从而增加成本。

作为对高成本液压或热胀冷缩式刀夹的替代,整体或者说单件构造型刀夹可能是正确的选择。单件式刀夹的精度、平衡性及最大扭矩处于液压及热胀冷缩式刀夹之间,但是成本更低。这些刀夹包括带有异形、非圆内径孔,依赖刀夹本身钢材质中的弹簧张力来紧固刀具。它们的工作原理与热胀冷缩式刀夹的类似,但是却无须加热:工厂只须将刀夹装到一个压缩单元上,将非圆内径孔挤压成圆形,装上刀具,然后松开压缩单元即可。刀夹围绕刀柄约束,从而将刀具固定到位。

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