难加工不锈钢材料的高效加工

美国M&M公司使用美国MENLO公司的五刃变刃高效整体合金铣刀仅用两个小时就加工完毕原先需3天半时间才能加工完毕的工件,为一个石油工业制造商完成订单。

   

Menl硬质合金刀具寿命是M&M公司原来使用刀具的3倍,切削深度到12mm,周长64000mm,切削体积为8275cm3.

 

以一个新经理的身份进入积压订货的工厂,算是一段有威胁的经历,但作为一名商业老手,帕特. 麦克劳林接管M&M休斯顿附属公司时,他并不担心。他寻找各种方法来改进与客户之间的利益关系。麦克劳林就像一名救援的骑兵。

 

M&M为石油工业制作大的零部件,大多数材料是414017-4不锈钢,不管怎样,这个有着22台机床和28个雇员的工厂,带着大量的没有信心完成的积压订单每天8个小时地运转着。

 

一种特殊的订货产品是一个大的圆柱壳,直径76mm,长90mm,材料为17-4不锈钢,硬度在42-44HRC。该产品是用于海底石油装置,必须要能耐得住腐蚀和海底的压力。由于工作环境恶劣,所以这个壳体必须要定期的进行更换。

 

当麦克劳林看到加工时间时,他知道问题严重了。“锻造需要四个月的时间,机器加工时间大约是10个周,这是很复杂的零件”

 

三个问题,一个解决方案

 

工件加工需要切除大量的材料,切削深度到12mm,周长64000mm,切削体积为8275cm3,为了达到这个目的,M&M使用3刃的直径20立铣刀加工机床转速为1337rpm冷却液冷却。

 

第一个问题是机床的运行有接近一半的时间是无效的。

 

  “我们甚至没有获得15分钟的连续加工时间,麦克劳林说:每一次我们更换程序,要花大约10分钟

 

第二个问题是由于使用镶刀片的立铣刀,刀片的切深太浅,整个切深需要五刀才能完成。

 

“每刀我们只能切2.5mm深”他说“由于时间问题,我们有时候不得不用不同的机床加工,在另外的机床上的每刀切深还要少。”

 

一个工件从头到尾所有的工序都做完最终要三天半时间。最好的情况下,两周的时间M&M也只能有三件产品交付。

 

一次拜访的机会,MENLO公司的一名销售代表Pat Vroenen,提出了解决方案,他推荐用猛龙MENLOM90系列立铣刀。

 

戏剧化的差异

 

M&M公司做这个产品出现问题时,Vroenen正好打电话过来销售。“我给Vroenen看我们正在做的东西,然后我问他‘你有什么办法能解决这个问题?’他说他有样东西,我们一定会想试试”麦克劳林说。

 

第二天Vroenen带来了猛龙MENLO的一款新刀,,一把5刃的M90系列的立铣刀,专门干高精度的旋转件的刀具,做了一个测试。“我知道这是pow·r·feed的工作,就像它的名字一样”Vroenen说“我见过客户用4刃铣刀,高速高进给加工,用新的5刃铣刀会有更好的效果。M&M公司加工的是难加工的材料,但是用我们的刀具可以让机床高速运行,没有任何问题。”工厂准备试刀,Vroenen给编程人员提供了加工参数。

 

 “当我给他转速和进给参数时,他认为我是疯狂的。”Vroenen说“但是一旦程序开始运行,发生了戏剧性的变化,这一层的所有人都跑过来观看。”

 

“在运行的头一个小时的时间里,每个人都很安静,机床也很安静。”他说“他们不相信机床怎么能如此安静而且切削速度是那么快。”

 

两个小时之内,加工完毕。这个相同的工作过去要花费他们三天半的时间并更换10把铣刀。值得一提的是,这把pow·r·feed铣刀还在很好的状态。

 

   “我们会换成硬质合金立铣刀,因为加工速度如此之快。”麦克劳林说“立铣刀的表现非常棒,我们用一把刀差不多能加工两个工件。我把他们重新修磨后还能继续使用。”

 

同时,它也提高了其他产品的加工效率

 

工厂开始试用超值的硬质合金刀具之后,发现了它有较长的寿命和可重复利用的优势,猛龙的区域销售经理Tim Elfreich说,这是他多次在公司测试和在客户的机床上实践使用得出的结果。

 

  “公司尝试通过购买便宜的刀具来降低采购成本,这个是可以理解的。”Elfreich说“但实际上,他们是增加了刀具采购金额,因为他们不得不买多倍的数量来达到一把好的硬质合金刀的寿命。”

 

Elfreich看来,好的刀具节约了时间因为减少了换刀次数,也就减少了无效的加工时间。麦克劳林同意这一点。“它产生了非常大的巨大的影响,在给客户的交货期、产品质量和我们的积压订货方面。”他说。

 

自从第一次试刀以后,M&M公司又在加工其他小的,不是很复杂的工件上试用猛龙MENLO的硬质合金铣刀,效果同样很好。

 

其中的一个工件是一个线涵盖,也是用于海底装置,材料为17-4不锈钢。切削宽度12mm,深度为2.5mm,周长为6800mm的一个圆环。

 

Vroenen推荐一把4刃的pow·r·feed铣刀,取代工厂的多用途的4刃立铣刀,在同样的机床上,以同样的切宽和切深加工这个工件。“我以前见过4刃刀的测试报告,切削掉一块316不锈钢的29%的体积。”Vroenen说“它非常适合干这种活,这是一个傻瓜都知道的问题。”

 

实际上,它的加工效率是多用途立铣刀的两倍多,每齿进给为0.046mm,多用途立铣刀的每齿进给为0.02mm。操作者能把转速提高两倍多,从原来的955rpm提高到2101rpm,整个加工时间要比原来快5倍。

 

测试结果:圆柱壳

刀具

3

5刃整体硬质合金立铣刀

刀具直径(mm

20

20

机床转速(RPM)

1337

1051

线速度(m/min

90

70

 

 

 

每齿进给(mm

005

01

切宽(mm

10

10

切深(mm

25

12

切长(mm

64000

64000

每分钟切除体积(立方cm

524

524

每把刀加工工件数

001

1

加工完成时间(小时)

2623

2

加工一件后的状态

报废(10把)

良好

可修磨

 

测试结果:线涵盖

刀具

多用途4

4刃整体硬质合金立铣刀

刀具直径(mm

12

12

机床转速(RPM)

955

2101

线速度(m/min

32

70

 

 

 

每齿进给(mm

002

0046

切宽(mm

12

12

切深(mm

25

25

切长(mm

6800

6800

每分钟切除体积(立方cm

246

12.3

每把刀加工工件数

1

3

加工完成时间(小时)

15

03

加工一件后的状态

报废(10把)

极好

 

“整体硬质合金刀具的寿命是我们原来用的刀具的三倍,所以我们现在每把刀能加工三件而不是以前的一件。”麦克劳林说“我们对此印象很深。”

 

由于这些生产力的提高,麦克劳林期待着能做好M&M的积压订货工作。

 

我们已经确定了在4个或5个以上项目上节省了时间,我们可以找到至少四个或五个以上,他说:我们正在寻找大量的Menlo铣刀。我们正在测试和使用大量的硬质合金铣刀,以帮助我们扩大我们的数量

(北京诺诚兴业)

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