非标槽刀在大批量生产中的应用

　　在汽车工业、家用电器、信息工业等产业中，轴类零件是最为常见的机械加工零件之一。这些轴类零件中存在着类型多样的槽，如：螺纹退刀槽、档圈槽、密封圈槽等，虽然采用不同的加工方式都能够在实际生产中加工出合格的零件，但其所花费的制造成本却有着很大的差别。

　　人们在实践中发现，非标准槽刀的应用现在已变得越来越广泛。许多零件槽的尺寸形状与标准切槽刀片是不相符的，如：槽宽的尺寸与标准槽刀尺寸不符、槽底的过渡圆角不标准等。这时，采用标准槽刀通过数控编程虽然能够实现对非标准零件槽的加工，但对于大批量的生产就不适合了，这是因为：

　　● 为了满足正确的槽型需要多次仿形切削，延长了零部件的加工周期，刀具磨损量加大，使得生产效率变得非常低。

　　● 在常规的长屑零件加工中，在已割槽的槽中仿型切削会使长铁屑的排出变得非常无规律性。这时，切屑或绕在零件上或绕在刀具上会使刀具快速失效，寿命极不稳定。刀具寿命离散性很大，给刀具寿命的管理带来一定的难度。在实际生产中容易产生不良品或废品，生产秩序也不稳定。

　　而采用与槽型一致的非标准槽刀，一次走刀即可完成零件的加工，切屑只能从一个方向流出，切屑的处理简单有效，槽刀刀刃各部分的磨损比较一致，刀具寿命相对稳定。

　
　　加工实例

　　● 加工工件：汽车发电机转子轴

　　长度：100mm
　　直径：20mm
　　槽宽：1.1+0.1mm
　　槽深：2.0mm
　　零件材料：50Mn

　　● 采用TGF32R100标准槽刀

　　1.00mm宽的槽刀片
　　线速度V=150m/min
　　走刀量f=0.05mm
　　第二次走刀切除0.18mm

　　刀具的切削寿命数据采集如表1所示，刀片的失效形式分为3种：

　　（1） 刀片断裂；
　　（2） 刀尖角缺口；
　　（3） 刀刃缺口。

　　这3种失效形式下的刀片均未达到预期磨损。由于切屑在槽中的阻碍而引起刀刃破损，刀片的使用寿命短且不稳定，而且刀杆损耗较多，刀具消耗大。

　　
　　● 采用TGF32R118硬质合金涂层刀片

　　采用刃宽1.18mm的非标槽刀片在同样切削用量的情况下，切削寿命数据采集如表2所示。试验数据显示，刀片的失效表现为刀刃的正常磨损、无崩刃，刀片的寿命明显延长而且寿命稳定，便于刀具管理。实际生产中进行定量强制换刀，废品率明显降低，同时减少了刀杆的损耗。

　　● 采用TGF32R118金属陶瓷刀片切削寿命数据采集如表3所示。TGF32R118金属陶瓷刀片的材质更硬、韧性更差，但同样也未出现崩刃现象且使用寿命更长。

　　结论

　　尽管非标准槽刀价格比标准刀片略高，相对交货周期也长，对于用户来说其一次性投入也会相对较高。但是，在大批量生产中采用非标准设计的槽刀一次走刀就可完成零件的槽型加工，减少了工序，使生产效率大幅提高。同时，使用耐磨性更佳的刀片能够延长刀片的使用寿命、减少加工时间、降低零件的单件加工成本、降低废品率。

　　非标准槽刀的使用有利于企业生产秩序的稳定，有利于企业生产的管理，更加有利于企业生产成本的降低。

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