陶瓷刀的应用--在激烈的市场竞争中求发展

销售竞争、电子商务以及新技术的采用，使得采购人员比以往更容易以较低的价格买到好产品。但是这种现实情况，使得广大销售商的日子越来越难过。
以切削工具销售商为例，面对巨大的价格压力，市场的缓慢增长和微薄的利润，还要设法在竞争中表现出自身的优势。譬如，提供优质产品、及时发货和开展使用现场的技术服务等。

Just in Time工厂物资供应公司(以下简称JIT)是一家工业产品分销商。正如它的名称所隐喻的那样，该公司采用的战略方针是“无论何时，都准时、及时”地提供产品和服务。

JIT公司提供各种数控刀具、磨料磨具、金属带锯以及各种工具材料(硬质合金、陶瓷、聚晶立方氮化硼、聚晶金刚石和高速钢)制成的专用工具。该公司刻意营造了一个回报丰厚的服务领域，那就是帮助用户在难加工材料的切削中使用陶瓷刀具，极大地促进了劳动生产率的提高。

销售经理Don Burd说：“我们密切跟踪市场需求来开展业务。用陶瓷刀具切削硬质材料(HRC50以上)，很多工具分销商都无法提供这方面的完整资料，因为他们的经验多数局限于硬质合金刀具”。

帮助用户解决生产难题
JIT公司成功的原因在于它既了解自己产品的特点，又了解用户的需求。例如，公司的技术 销售代表Jim Brown就经常联系一批为汽车工业生产冲压件的用户厂。其中之一是Precision Resource公司，它是北美一家处于领导地位的精密落料供应商的子公司(精密落料是指采用精密冲压和冷拉伸等金属成型工艺大批量制造坯件)生产冲压件的淬火钢模具，要求能够连续工作数千次，有时要产生崩刃。Precision Resource公司的车间工长Steve Kraus说：“遇到这种情况，我们必须迅速修复模具”。显然，修复工作花费的时间和成本都是要考虑的问题。例如，把崩刃的模具高度切除6.35mm，若采用磨削，对硬度达到HRC61～63的M4高速钢冲头，约需4小时。
Brown认为，用磨削方法来修复模具，使这些冲压件制造商耗费了太多的时间。他想应该用 先进的切削工具来修理模具。为此，建议采用可转位立铣刀来修复模具，刀片采用Greenleaf公司生产的WG-300型晶须增强陶瓷(该材料以氧化铝陶瓷为基体，并以碳化硅晶体来增强，通常称为晶须增强)。

Brown推荐的立铣刀直径为25.4mm，装有两个RNGN-32T2A型刀片，切削速度152.4m/min，进给量355.6mm/min，铣刀工作速度极快。由于规定的切削深度较浅(0.762mm)，所以负前角的圆刀片双面可转位16次之多。然而Brown还补充说：“若切削深度增加到2.54mm，转位次 数就要减少，进给量也要降低”。
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以铣代磨大大节约了加工时间。工长Kraus说：“过去采用磨削要花费4个小时，现用陶瓷刀铣削只需20分钟。加工出的模具，其光洁度可达镜面。尽管如此，该模具在使用前还应轻轻磨一刀”。

Brown指出，镶WG-300型陶瓷刀片的立铣刀工作时承受了断续切削载荷，但刀片只出现正常 的后刀面磨损。除非工作时间过长，否则不会产生崩刃。

陶瓷刀片虽然价格较贵，每片为25加拿大元(下同)，但能转位16次，每个切削刃只花费1.6 元，这个费用比该公司用过的硬质合金刀片还要便宜。

Precision Resouce公司曾试用过整体硬质合金立铣刀修理模具，但修理一个模具要消耗价值60元的立铣刀3把，共计180元。而用陶瓷刀片可转位立铣刀，仅需转位一次，成本仅3元，效果十分显著。

JIT公司的另一家用户是Reynolds专用机器公司，该公司为钢铁工业和液体处理业提供的产品涉及一系列难加工材料，包括高铬白口铁、冷激铸铁和镍基合金。

Reynolds公司加工的一种零件是冷却槽中循环水管上的一个半圆形盖帽，它是一个直径为127mm的铸钢件，含铬38%、钴50%和少量的铌(上述合金成份照原文直译——译注)。工件硬度达HRC45～50，需要直接铣出来。

工序之一是要在铸件的一头铣出一个半径为63.5mm的凹穴，这部分要焊到管子上。加工时采用一把镶WG-300陶瓷刀片的直径为127mm的可转位铣刀，该铣刀有5个刀齿。但Reynolols公司发现，采用一个刀齿飞刀铣削，反而对减小振动有利。

厂主Don Reynolos说：“硬质合金根本无法加工这个零件。曾经试用优质的涂层硬质合金刀具(切削速度仅为15.24m/min)来加工，但连一次走刀都切不到头”。

陶瓷刀分二次切成工件圆弧：第一刀碰到铸件外壳，切削较困难；第二刀要好些，但局部仍碰到铸件外壳，所以有一定的冲击载荷。Reynolols说：“采用陶瓷刀只花几分钟就能完成这道工序。过去公司每年加工这种盖帽500～600件，但最近接到了几千件的订单。所以改进工艺、缩短加工时间就显得格外重要”。

成功的秘诀
JIT公司对所出售的每种工具的使用知识都十分熟悉。所以有能力向用户提出种种建议。有时，一些小小的改变，就可决定加工的成败。Burd为此举了个例子：即在断续切削条件下加工耐酸镍基合金件的平面，以经用户用4天时间加工4件，但在Burd的帮助下，采用陶瓷刀具加工完这些零件仅需5小时。值得指出的是，用户曾用过陶瓷刀具加工这类零件，但没有成功。原因在哪里?Burd指出，这成功和失败之间，主要是方法上有微妙的差别。首先是切削刃的制备。过去用户采用锋利的刀刃，它无法承受冲击载荷。现改为T2A型修磨方式，即将刀刃修磨成宽度为0.152～0.203mm的20°负倒棱，加上0.0127mm的刃口钝化。此外，过去加工时使用冷却液。对于这一点，Burd特别指出，在断续切削条件下，骤冷骤热足以使刀片碎裂，甚至损坏刀杆，所以不能用冷却液。Burd还建议，将原来采用的243.84m/min的切削速度提高到366～457m/min，事实证明，在采用切削速度为457m/min的条件下，刀具没有崩刃，只有后面正常磨损。切削进行到457mm时停止，刀片处于红热状态，刀片完好无损。说明上述参数的改动收到成效。每个零件加工只花3分钟。而过去采用硬质合金加工则需45分钟。

陶瓷刀具要在高温条件下工作
陶瓷刀具工作时需要产生足够的热量，使其紧贴刀具的工件材料软化。这可减小切削压力，有利于排屑。估计有80%的切削热都会传给切屑。Burd指出，切削速度过低，会现出早期崩刃的倾向。所以，较好的方法是，宁可先选用较高的切削速度，然后根据后面磨损情况再作适当调整。反过来，一开始就选过低的切削速度，刀具产生崩刃就无法补救。

铣削宽度也影响切屑温度。例如直径为25.4mm的铣刀，铣削宽度取25.4mm时，切削速度选取121.92～152.4m/min。若铣削宽度为12.7mm，切削速度取182.88～213.36m/min，这样可保持切屑的热度和刀片所受的压力状态。

Burd在向用户推荐刀具时，首先要了解被加工材料及其硬度。一般刀具制造商提供的切削速度参考表，都是根据工件的硬度状况制定的。Burd指出，假如参考表上推荐的切削速度为137.16～152.4m/min，其相应的切削深度也许是0.635mm、0.762mm或1.27mm。有时你要改变一下使用的进给率、切削深度或机床转速。这往往会引起切削温度的变化。为了说明这个问题，Burd举出下列数据：一把铣刀，工作转数为2800rpm、切削深度为0.76mm、进给速度为355.6mm时，每齿切屑载荷为0.05mm。若把切削深度改为1.905mm，此时切削温度就会提高，因此，速度应从2800rpm降至2400rpm。

Burd指出，对任何一种刀具来说，根据使用条件来仔细调整切削参数都是十分必要的。而对陶瓷刀具来说，这种调整更有必要。因为陶瓷刀的最佳使用区仅仅是一个“狭窄的窗口”。一般说来，对硬质合金刀具，使用的切削速度与推荐表相差%plusmn;40%时仍能正常工作。而陶瓷刀的允许变化范围，远远比它小。但使用者一旦掌握了陶瓷刀的特性和规律，则其劳动生产率可大大提高。

例如，JIT公司帮助用户解决一种岩石粉碎机的锰钢件加工，取得了巨大的成功。原来使用硬质合金刀具铣削，切削速度只有30.49m/min，加工十分困难。后改用直径为101.6mm的铣刀，切削速度猛增至457.2m/min，进给量达2032mm/min。

对提高切削参数，多数机床操作者感到有些紧张。所以工具分销商的现场服务人员，要让用户都懂得，只有在高速条件下，陶瓷刀具才会发挥效能，所以要放心使用。重要的是，销售人员在现场直接服务，会增加操作者的信心。

JIT公司通过这种双管齐下的服务方式：即一方面为用户的难加工材料找到独特的加工方法，同时又为用户提供有效的现场服务，最终在激烈的市场竞争中，不仅生存下来，而且还获得了更好的发展。

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