中國北車集團大連機車研究所有限公司制造工程部產(chǎn)品主管工藝工程師 趙文浩
作為鐵路產(chǎn)品的機械加工企業(yè),切削加工仍然是我們主要的工藝手段。我們公司主要生產(chǎn)內(nèi)燃機車柴油機上的活塞(見附圖)、增壓器等零部件,其關(guān)鍵組成零件的材質(zhì)是低碳合金鋼、鍛鋁合金和球墨鑄鐵,大部分是鍛造毛坯和鑄造毛坯。由于產(chǎn)品精度要求很高,零件形狀樣式繁多,而且加工機床大部分為數(shù)控機床,包括數(shù)控車床、數(shù)控銑床、車削中心、加工中心等,因此對于加工過程的數(shù)控切削刀具的選擇尤其重要。
由于我們產(chǎn)品的年產(chǎn)量約在1萬套左右,也算是大批量生產(chǎn)模式,所以對刀具的質(zhì)量和使用壽命上要求較高,大部分選擇的是國外進口刀具,如車刀主要選擇的是伊斯卡、肯納等品牌,銑刀選擇的是山特維克可樂滿、山高、京瓷等品牌,絲錐選擇的是YAMAW A、OSG等品牌,以標準車刀、標準銑刀為主,主要用來半精加工和精加工,采用高轉(zhuǎn)速低進給量,以車代磨,表面粗糙度值可以達到Ra=1.6μm以下,效果還是很不錯的。每年的刀具消耗量很大,曾經(jīng)統(tǒng)計過,累計20余種刀具年消耗共計大約三四千片,總費用也是相當高的。期間也用過國產(chǎn)的株洲鉆石、臺灣正河源等一些刀具,相對來說略顯遜色,主要是使用壽命上不及,比如一個刀片,國外進口的能加工30件,而國產(chǎn)的只能加工25件左右。
在加工過程中,標準刀具占六成,非標刀具占四成,大部分非標刀具找的是國內(nèi)刀具加工廠家利用其專有設(shè)備進行制作,前期也找過國外品牌刀具廠家,因價格過于昂貴而作罷,雖然目前國內(nèi)非標刀具加工廠家的價格較便宜,但產(chǎn)品質(zhì)量和加工水平還是可見一斑,刀具的使用壽命較低,與刀具的材質(zhì)和涂層技術(shù)有關(guān)系。絲錐在我們公司比較常用,因為活塞和增壓器都是靠螺栓聯(lián)接組裝的,零件上的螺栓孔靠絲錐加工出來。目前看來,沒有性價比相對較高的絲錐,雖然有YAMAWA、OSG知名品牌,我們也一直在用,但是性價比不是很高,這就需要國內(nèi)刀具廠商制作高性價比的絲錐,既好用又便宜。
切削刀具由于切削參數(shù)選擇不當會導(dǎo)致切削力大、切削溫度高、刀具易磨損,尤其是加工合金鋼、鋁合金、鑄鐵等不同材質(zhì)的零件,除了刀具材質(zhì)不同之外,如何選擇最恰當?shù)那邢鲄?shù),以減少刀具磨損尤為重要。
隨著機械加工行業(yè)的迅速發(fā)展,國內(nèi)的切削刀具行業(yè)也要跟上現(xiàn)代化的步伐,從研發(fā)能力到制造水平都要不斷提高,加速國內(nèi)切削刀具行業(yè)的發(fā)展。這里對國內(nèi)刀具廠家提出幾點期望:
(1)要很好地掌握粉末冶金高速鋼來制造刀具,提高高速鋼刀具水平。粉末冶金高速鋼性能十分優(yōu)越,具有高強度、高硬度、高韌性、高耐磨性、可加工性好等特點,將來必然會替代硬質(zhì)合金成為主流,掌握其加工制備會給國內(nèi)的加工行業(yè)帶來全新的變革。
(2)積累研發(fā)新材料、新涂層的應(yīng)用。我國高速鐵路和城市軌道交通的大規(guī)模建設(shè),給新材料市場帶來了巨大的市場和商機,相信切削刀具也會同樣如此,滿足各企業(yè)的加工需要,主動適應(yīng)客戶的需求。
(3)保證刀具產(chǎn)品產(chǎn)量的可靠性和穩(wěn)定性。刀具質(zhì)量的可靠性和穩(wěn)定性不僅得到了用戶的信任,還建立了刀具品牌知名度。
(4)具備及時供貨的能力。大部分制造業(yè)都屬于大規(guī)模生產(chǎn),一時供貨不足,會喪失大量訂單,有損公司榮譽。
(5)技術(shù)人員要具備及時準確解決現(xiàn)場切削問題的能力。有時可能由于某個切削參數(shù)或者某個角度選擇的不恰當,導(dǎo)致達不到客戶想要的效果,這時在客戶急需幫助的時候,無論是現(xiàn)場還是電話溝通,都會及時拿出解決方案,幫助客戶解決問題。
應(yīng)用高效刀具是提高生產(chǎn)效率不可代替的手段,我們要重視刀具應(yīng)用的技術(shù),共同提高我國金屬切削加工的水平。