数控机床

  
       摘要：对于一些切削深度稍浅的零件，在加工过程中单侧悬空，振动大，造成刀具的报废率较高。数控平面和各类型腔面的铣削时，可转位立铣刀（飞刀）报废率也高，现场也有许多“亚健康”的残损刀具，文中通过对刀具的改造，使刀具得到多次再利用，通过对破损、废旧飞刀进行修复，在大量节约刀具成本的同时，为各类铣刀、飞刀等刀具的重复利用提供了一种新思路，达到降低刀具成本的目的。
 
       关键词：立铣刀改造；可转为立铣刀修复；刀具再利用

    
     １ 、切削过程中的刀具磨损

      中小零件的外形、型腔及下陷面铣削中，准12、准10及以下立铣刀使用量非常大。如公司某摇臂零件，其结构中间的槽长为16.8～21.9 mm，两侧壁厚均为3 mm,切削深度为1.5 mm。零件实体如图１所示。

      
                                   图1 零件3D图
   
       零件在加工过程中由于被加工面单侧悬空， 加工时易产生振动，刀具在切削过程中，切削刃磨损迅速，造成刀具报废量较大。平均加工300件产品需要20把刀具，一把刀则只加工15件工件， 如果工件要继续加工就需改磨刀或者换新刀。换新刀，由于切削深度只有1.5 mm，只是刃部损坏，成本较高；若对报废的刀具进行正常改磨，刀具加工成本过高，且一般改磨一次，刀具成本并没有真正的降低。
 
       在数控平面和各类型腔面的铣削中， 飞刀应用较为广泛，加工效率高，使用量较大，当然其报废率也高。飞刀高速切削势必会对压紧刀片的螺钉带来强大剪切力，再加上被加工零件不均匀或存在较厚的氧化层， 对螺钉损伤很大，容易折断在刀体里，造成刀具报废。本着节约刀具成本的原则，考虑试着用电火花将螺钉取出，但由于刀头工作区域是空间复合角，用普通的V形块垫不出正确的角度，电火花很难取出；另外，刀体硬度一般都不高，崩刀后容易磕伤刀体，形成缺口。一般的修复方法是用氩弧焊进行焊接，但特别容易伤到螺纹孔，造成螺纹孔变形，导致报废。
 
       2、 改进措施
 
       中小零件的外形、型腔及下陷面铣削，准12、准10及以下立铣刀使用量大，刀具成本较高，本文主要是在保证加工零件质量前提下，降低刀具成本。对于切削深度浅一些的零件加工使用的立铣刀， 采用用线切割的方法将磨损的切削刃部位切掉，保证刀具底齿在一个平面上，然后对刀具进行开后角。这样一把立铣刀经过多次改造，可以循环使用3～4次，这相当于4～5把刀的使用寿命。
 
      数控平面和各类型腔面的铣削时，飞刀用量很大。为解决残损刀具再利用的难题，通过电火花、氩弧焊等手段对破损刀具进行修复，实现了报废刀具的再利用和“亚健康”刀具的焕然一新。
 
      为了解决刀头空间复合角难定位的问题， 本项目采用磁吸找正的方法。先用磁吸吸牢待修复刀体，通过推表拉平前刀面， 然后在刀体的下部和侧面分别垫入三角楔块，通过微调两个楔块，使刀体上螺纹孔处以垂直方向，最后将磁吸以及定位好的刀体整体放到基础板上， 进一步稳定待加工区域的空间位置，然后进行电火花。电火花加工分两步完成：第一步，选用略小于螺纹底孔的电极，确保伤不到螺纹小径，会在螺纹孔内产生环形残留；第二步，将电极磨成1 mm×0.5 mm的矩形，相当于一把铲刀，在上一步形成的环形残留物上电解出细长缺口， 然后轻轻振动便顺利铲除。

      为了保证用氩弧焊修复刀具时不伤及螺纹孔， 我们在焊接时做了一些保护措施，首先在螺纹里涂上油脂，再将螺纹拧进去， 然后再进行焊接， 等冷却后将螺钉拧出来，这就有效地防止了螺纹孔的热变形。
 
      3、 结语
 
    1）在众多批量零件加工中，对于加工外形切削深度不是很深的零件准10、准12等立铣刀使用量很大。均可采用此类的方法，通过提高刀具利用率，从而大大降低刀具成本。       2）通过对破损及报废可转位立铣刀（飞刀）的修复，不仅大量节约了刀具成本，更是大大提高了加工效率，为众多飞刀使用率高的零件生产进度节点提供了有力的刀具保障。