废弃CBN刀片的回收利用注油机

废弃CBN刀片的回收利用

废弃CBN刀片的回收利用 2011年12月03日 来源： 刀具对整个制造成本的影响较大，因此各制造企业都把降低刀具成本作为企业降本增效的重要工作来抓。在我公司发动机关键零件的机加工生产线上，刀具成本是其整个生产成本的重要组成部分之一，以我公司FAMII机加工缸体线为例，刀具、化学品和辅料三者的单件成本比重约为125∶20∶1，而且更为重要的是，刀具对整个生产效率和生产成本的影响很大，因此，降低刀具成本可以大大降低制造成本，从而达到降本增效的目的。我公司的刀具管理外包供应商TCM库存着大量FAMII缸体线和L4发动机生产线废弃下来的CBN刀片，数量逾万片。众所周知，CBN刀片的单价成本相当昂贵，单就FAMII缸体线T14001这把刀使用的CBN刀片来说，每片新刀片的采购价格是956元人民币,因此，如果这逾万片的CBN刀片可以被重新利用，那么可节约大量的刀具费用，经济效益相当可观。可行性分析FAMII缸体线上，采用整体式CBN材质刀片的刀具共6把，其刀片的安装方式有两种，分别是刀片直接安装在刀体上（见图1a）和刀片安装在刀架上（由刀架与刀体进行连接，见图1b）。刀片如果要回用，必须进行修磨，相应外形尺寸将发生变化。若采用刀片直接安装在刀体上的结构，势必导致刀尖相对于刀柄中心的位置发生变化，进而导致加工尺寸超差；若采用刀片安装在刀架上，由刀架与刀体进行连接的安装方式，这样就可以避免前种方式下的问题发生，我们可以通过更改刀架外形尺寸的方法，使之与刀片配合后保证加工尺寸的要求。

图1 CBN刀片的安装方式

然而，废弃的CBN刀片经过修磨后，其外形尺寸必将大大减小，刀片与刀架有效接触面积的缩小势必导致切削时夹持应力的增加，即刀头刚性降低，从而增加夹持难度；另一方面，经过修磨的刀片其有效切削深度将缩短，因此，改小回用的刀片不适用于切削力较大、切深较深的粗加工刀具。经过深入分析和筛选，我们初步选定了将FAMII缸体线上T14001和T12007这两把精加工面铣刀作为刀片回用的对象，两把刀具的刀片及刀架外形尺寸相同，皆为镶嵌18片可转位刀片（转位4次）的盘铣刀。方案实施刀片的回用不仅涉及刀片自身尺寸的更改，刀架、压板也要作相应的调整，以保证最终加工尺寸的要求。1.刀片的修磨现有废弃CBN刀片为S系列（正方形）10mm×10mm的刀片，为保证进一步磨削加工的磨削量最小，同时考虑到原有刀片磨损及崩刃情况，我们最终将边长尺寸确定为7.87±0.025mm，刀片厚度及切削刃的几何尺寸保持不变，具体如图2所示。

图2 CBN刀片修磨前后尺寸对照

2.刀架的更改如图3a所示，刀架的更改依据刀片而作相应调整，以保证加工尺寸满足要求，刀片及刀架更改前后对照如图3b所示。

图3 刀架更改前后对照

3.压板的调整刀片修磨后，外形尺寸变小，其中心点相对刀体中心外移，因此，原有刀具上的压板将无法满足修磨后的刀片在新刀架上得到有效夹持（刀片夹持面积过小，刀片易崩刃），为此，在保证刀片有效切削深度不受影响的情况下，应尽可能将夹持点中心外移。压板更改方案见图4。

图4 CBN刀片修磨前后安装方式对照

经过上述更改，我们对回用废弃CBN刀片的T12007、T14001两把盘铣刀进行了5个轮次的试切，经验证，回用废弃刀片的上述两把刀皆能做到800件设定寿命，且零件加工表面质量稳定，证明这批废弃的CBN刀片通过更改刀架、压板及修磨完全可以变废为宝、回收再利用。经济效益评估废弃CBN刀片的回用大大降低了FAMII缸体线机加工的刀具成本，T14001和T12007两把刀具的单件加工成本下降了18.22元。库存的逾万片刀片可以加工缸体零件约22万件，如全部回用可节约刀具成本约400万元（按1万片计算），经济效益相当可观。结语这批废弃CBN刀片回用的成功，一方面为我公司节约了大量的制造成本，达到了降本增效的目的；另一方面也为我们在今后的工作中更加合理地设计和使用刀具提供了很好的借鉴案例，具体可以总结为：带刀架的CBN刀具可以通过更改刀架及压板实现刀片回用，依据刀片原始尺寸大小及可修磨的最小尺寸可以设立若干修磨尺寸系列，从而实现几个轮次的回用，经济效益惊人，对于项目阶段刀具的设计、开发，尤其是盘铣刀的设计具有一定的借鉴意义。刀片与刀体的连接方式直接决定了刀片能否回用，因此，条件允许的情况下，我们建议尽可能采用带刀架的结构。 (end)

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