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在哪些情況下，修復(fù)機(jī)床刀具比購買新刀更劃算
發(fā)布時間：
2022-07-15
在哪些情況下，修復(fù)機(jī)床刀具比購買新刀更劃算？未來的切削刀具會完全無需修復(fù)嗎？應(yīng)該修復(fù)舊刀具還是購買新刀具？這是任何圓形刀具——如鉆頭、立銑刀和鉸刀——用戶都應(yīng)該考慮的問題。
在哪些情況下，修復(fù)機(jī)床刀具比購買新刀更劃算？未來的切削刀具會完全無需修復(fù)嗎？
應(yīng)該修復(fù)舊刀具還是購買新刀具？這是任何圓形刀具——如鉆頭、立銑刀和鉸刀——用戶都應(yīng)該考慮的問題。全球經(jīng)濟(jì)衰退帶來的節(jié)約之風(fēng)激發(fā)了對刀具修復(fù)日益濃厚的興趣。在考慮這一問題時，存在著許多變量——可能比一些人想象的多得多。刀具的幾何形狀、用途、基體和涂層等都會對做出修復(fù)一把刀具的決定產(chǎn)生影響。其他因素還包括：工件的價值、刀具壽命、工藝的復(fù)雜性、加工場所和加工技術(shù)水平等?？傊?，雖然該領(lǐng)域的專家們希望確定一些總體指導(dǎo)方針，但對于這一問題卻很少有什么硬性規(guī)定。
數(shù)控刀具越簡單，對其進(jìn)行修復(fù)的可能性就越大。山高刀具公司的技術(shù)設(shè)計主管Robert Goulding解釋說，硬質(zhì)合金鉆頭是最常見的可重磨刀具，其重磨也最容易。當(dāng)這種鉆頭用鈍后，可以對鉆尖進(jìn)行重磨，如果鉆頭出現(xiàn)了崩刃，或有較嚴(yán)重的損壞，修復(fù)時可以先切除損壞的鉆尖部分，然后再對其進(jìn)行重磨。只要鉆頭的倒錐部分沒有過度磨損，通常就能通過簡單的重磨將其修復(fù)。與其他刀具相比，重磨對鉆頭直徑影響較小，從而使其很適合修復(fù)。每次修復(fù)對尺寸的控制都各不相同。一支普通鉆頭在報廢前可能可以修復(fù)重用5～6次，而一支用于加工高精度孔的鉆頭可能只能修復(fù)重用3次。
除了鉆頭以外，立銑刀也是最適合修復(fù)重用的刀具。修復(fù)立銑刀的棘手問題是重磨會影響其直徑。不過，可調(diào)節(jié)偏置量的現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床使采用修復(fù)過的立銑刀成為可能，在刀具預(yù)調(diào)設(shè)備的幫助下，許多數(shù)控機(jī)床都可以自動設(shè)定偏置量。
較大型或較昂貴的刀具也是重磨修復(fù)的候選對象。主要生產(chǎn)整體硬質(zhì)合金立銑刀、鉆頭、螺紋銑刀、立銑刀、開槽鋸及其他各類銑刀的Niagara刀具公司技術(shù)主管Bill Sebring指出，通常，直徑小于12.7 mm的整體硬質(zhì)合金立銑刀沒有太大重磨價值。他認(rèn)為，最具修復(fù)價值的是圣誕樹銑刀和粗加工立銑刀。圣誕樹銑刀通常用于加工渦輪葉片，具有復(fù)雜和精密的幾何形狀。CNC磨削技術(shù)的進(jìn)步使重磨這種復(fù)雜刀具變得越來越容易。Niagara刀具公司將整體硬質(zhì)合金立銑刀的重磨稱為“再制造”，其再制造刀具是在與生產(chǎn)新刀具同樣的CNC工具磨床上磨削加工的。該公司還利用自己廠內(nèi)的PVD涂層中心對修復(fù)刀具進(jìn)行重涂。
Sebring指出，涂層還可以決定一把刀具是否值得修復(fù)——重磨CVD金剛石涂層或類金剛石涂層（DLC）刀具在經(jīng)濟(jì)上通常并不劃算。對于鈦基或鉻基PVD涂層刀具，再制造不會成為問題，因為這種刀具的所有功能切削表面都可以直接重磨，而無需首先去除涂層。與許多刀具制造商一樣，Niagara公司的標(biāo)準(zhǔn)做法是只重磨修復(fù)自己制造的刀具。
齒輪滾刀和其他齒輪刀具也屬于價格昂貴的刀具，而且?guī)缀醵寄苤啬バ迯?fù)。Star SU公司產(chǎn)品經(jīng)理Tom Ware指出，雖然也有一些硬質(zhì)合金刀片式齒輪刀具（通常用于較大模數(shù)齒輪的粗加工），但大部分齒輪刀具都是可以重磨修復(fù)的整體高速鋼或硬質(zhì)合金刀具。根據(jù)加工條件的不同，齒輪刀具壽命差別很大，有些刀具只能加工5件工件即需重磨，而有些刀具則可以加工上萬件工件。對于齒輪刀具，修復(fù)肯定物有所值：修復(fù)一把齒輪刀具的費用可能只是新刀價格的10%～15%。齒輪滾刀和其他齒輪刀具的兩項重要技術(shù)進(jìn)展——高速鋼刀具的使用增多，超過了硬質(zhì)合金刀具，以及采用更新的PVD涂層——使其壽命更長，并且更容易修復(fù)。尤其是AlCrN涂層（Oerlikon Balzers公司生產(chǎn)的這種涂層商品名為“Alcrona”）的使用越來越廣泛，對日益增多的高溫切削和刀具修復(fù)都非常有利。實際上，從刀具上去除AlCrN涂層要比去除AlTiN或TiAlN涂層更容易。用于去除AlCrN涂層的化學(xué)制劑不會對刀具基體材料（尤其是硬質(zhì)合金）造成任何損害，而去除TiAl N涂層的化學(xué)制劑則會侵蝕硬質(zhì)合金基體。
Ware認(rèn)為，另一個重要趨勢是齒輪刀具的修復(fù)被更多地外包。修復(fù)齒輪刀具對熟練工人、機(jī)床設(shè)備（尤其是涂層設(shè)備）和專門的編程技術(shù)有很高的綜合要求，因此對于單個用戶而言，在自己的車間修復(fù)齒輪刀具并無太大吸引力。由于綜合了多種資源，一些企業(yè)（如Star SU公司）有能力利用數(shù)控機(jī)床——主要由為生產(chǎn)齒輪刀具而編制的CAM程序驅(qū)動——來高效修復(fù)齒輪刀具。完備的技術(shù)能力使其有可能自行對刀具涂層，并通過調(diào)整磨削程序，只磨除刀具被磨損的部分。作為所修復(fù)的大部分齒輪刀具的原制造商，它們知道如何保證刀具的重磨質(zhì)量。Ware認(rèn)為，隨著越來越多的制造商放棄自行修復(fù)刀具而依靠外包，未來的趨勢是縮短完成刀具修復(fù)的周轉(zhuǎn)時間。隨著競爭日趨激烈，周轉(zhuǎn)時間通常為兩周的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)可能會進(jìn)一步縮短。
一些企業(yè)對刀具修復(fù)服務(wù)比其他企業(yè)更重視。例如，Unimerco公司就是作為一家刀具修復(fù)服務(wù)機(jī)構(gòu)開始在北美創(chuàng)業(yè)的，后來才應(yīng)客戶要求開始生產(chǎn)新刀具。該公司專攻鉆頭、立銑刀、鉸刀及其他整體圓形刀具（包括采用PCD刀片的圓刀具）。該公司的應(yīng)用工程經(jīng)理Jim Stead解釋說，“我們除了為自己的客戶提供定制設(shè)計的新刀具以外，還建立了一個支持刀具修復(fù)的系統(tǒng)。大多數(shù)刀具制造商主要致力于生產(chǎn)新刀具，如果要修復(fù)舊刀具，就需要占用其生產(chǎn)時間和設(shè)備。雖然現(xiàn)在我們也生產(chǎn)新刀具，但繼續(xù)保留了完整的刀具修復(fù)專用加工單元。”與其他專業(yè)刀具修復(fù)企業(yè)一樣，為了縮短周轉(zhuǎn)時間，Unimerco公司也擁有自己的PVD涂層設(shè)備。
不僅僅是Unimerco刀具，還有許多其他刀具品牌也提供重磨服務(wù)。不過，Stead指出，一些新刀具制造商并不總是對重磨刀具有興趣，或愿意開展此項業(yè)務(wù)。他表示，修復(fù)刀具的價格是新刀具的1/4～1/2。對于修復(fù)后的刀具，關(guān)鍵是要保證質(zhì)量的一致性。他解釋說，世界各地的每一家Unimerco工廠都使用相同的機(jī)床設(shè)備和修復(fù)工藝。所有刀具都按照確定其幾何形狀的修復(fù)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行重磨。Unimerco生產(chǎn)的每把刀具都有一個唯一的編號，通過該編號可以查到其技術(shù)規(guī)范——產(chǎn)品圖紙、刀槽參數(shù)文件，以及PCD刀片的放電加工（EDM）輪廓。“我們對PCD刀具要求更嚴(yán)格，對每一把刀具——甚至包括其他制造商生產(chǎn)的PCD刀具——都賦予其唯一的代碼。修復(fù)PCD刀具需要具備專門的知識與技能。有時，PCD刀具的損傷可能非常細(xì)微，需要在顯微鏡下才能看清。”
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