采用新工艺提升机加工效率

【编者按】在激烈的市场竞争中，如何减少成本，提升效率，对加工领域来说，从工艺上着手已成为最直接的入口。先进的工艺理念，就是不断地创新，采用新材料、新工艺、并不断地改造或否定原有的陈旧落后的生产线。

在激烈的市场竞争中，如何减少成本，提升效率，对加工领域来说，从工艺上着手已成为最直接的入口。先进的工艺理念，就是不断地创新，采用新材料、新工艺、并不断地改造或否定原有的陈旧落后的生产线。在这其中，先进的设备当然是首要的因素之一。然而，设备的采购是建立在大大增加成本的基础上的，而工艺的创新，则可以花相对较少的成本获得较大的效益。

工艺创新，是随着材料、计算机的运用等不断提高而提升的，其主要意义一是提高效率，是提高质量。

低温液态氮技术在机加工技术上的运用就是一个例子。其重点在于将液态氮(-321 ℉)冷却系统与MQL干式加工技术(微量润滑加工)相结合，以减少刀具磨损及切屑粘着，提高金属去除率、延长刀具使用寿命，适用于强力加工超硬金属工件，例如对钛、镍合金、球磨铸铁或蠕墨铸铁工件的加工。同时这个技术也可用于磨削工艺。以前对氮化等超硬表面磨削时，易产生裂纹，但随着冷却方式的改变，用液化氮来冷却就变得容易起来。运用低温液态氮冷却技术，不但可以使以前超硬的、难以加工的零部件变得容易，而且表面粗糙度和精度都得到了提高。

激光熔覆曲轴轴颈表面示例

工艺创新，采用新工艺是必不可少的，也是最有效的。以柴油机修理领域为例，近几年来，随着3D打印技术的发展，在修理领域中可以对原有的报废(或加工中失误的)零部件进行以激光熔覆的工艺手段来恢复原型，比如凸轮轴、曲轴的磨损失效修理，机体的故障失效修理等。这是相当有意义的，也是节约成本提高效益的一个有效手段。

此外，从夹具和刀具上着手，可改变的东西很多。但夹具上花的成本相对刀具要多一点，也复杂一些。但从刀具上着手就相对容易得多。从生产规模与生产模式上来说，同一个工件上如果大批量加工，可以分割为不同工序和工步，化繁为简，提高工作效率。而小批量加工则应尽量减少工序环节，采用同一机床不同刀具尽可能完成大量的工作。这在设计零件的工艺时是经常要考虑到的。

在加工长径比大的直孔上，以前是靠接杆加长来加工，分别依靠钻、扩、铰等工步来完成，粗糙度和精度都难以保证。而现在只须枪钻就可完成，效率和精度得到了大幅提升。

刀具上的变革，从以前的焊接刀片到如今的机夹刀片，从以前的攻螺纹到如今铣削螺纹成形，这是跨度极大的变革。

在以前低级别的工艺上，刀具的改革都是依靠操作者来改变切削速度、刀具的角度和一些形状。而随着加工中心的普及，刀具的改革已转移到刀具厂商的身上。所以，对零部件的工艺研究变得很重要。刀具厂商不仅仅是卖刀具，对各种材料的切削性能，对各零部件的加工工艺的选择和应用，是刀具厂商为全面解决客户方案的一个新的课题。

刀具在机加工中是重要的一环。犹如战士的枪一样，刀具的好坏直接影响到产品质量和生产效率。随着自动化设备和进口设备的投入，企业的工装和刀具也有很大的提升要求。除一些特殊加工外，焊接刀片逐渐退出了机加工的舞台。在进口设备上更多的是运用机夹刀片和进口刀杆，除了数控程序上的稳定，耐用且质量保证也是原因之一。

目前在中国市场上，随着自动化设备的普及，刀具的更新换代也早已在潜移默化中完成。进口刀具优于国产刀具，机夹刀片开始普遍使用，推广应用也得到了共识。

刀具的使用方面，主要是切削速度还没有达到国外的要求。主要原因有：一是管理体制上不鼓励，加工速度太快，在电压不稳定时也容易出现故障;二是设备比较昂贵，速度太快，万一撞坏了设备，责任重大;三是工件上余量的不一致等因素，都是造成刀具没有完全得到正确应用的原因。除此，操作工人的文化知识水平也是阻碍刀具正确使用的原因之一。尽管高中生和职校生近几年普及了，但学以致用，在工作中不断钻研提高，无论是国企还是私营企业都做得远远不够。

目前刀具供应商还是倾向于商业运作，而对刀具的解决工艺方案重视程度不够，对采购后的实际应用关心少了一点，这是普遍的问题。实际上，最好的做法应该是刀具厂商和工艺人员结合在一起共同解决问题。

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