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| 高效加工：提高竞争力的利器 |
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| 2006-10-16 8:17:27
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一、提高切削效率
众所周知，切削加工本身具有三大要素：切削速度、进给率、切削深度。我们说提高切削效率，其实质就是提高金属切除率，主要就应该从这三方面及其交互作用来实现。
1． 提高切削速度
提高切削速度是提高加切削效率的一个非常有效的途径。100年以来，经过切削专家的不断努力，主流刀具材料经过了从高碳钢、高速钢、硬质合金、涂层硬质合金刀具等几个阶段，切削效率得到了极大的提高。以一个直径65mm、长度1m的钢件车削为例，100年以前大约耗时100分钟，而现在的主流加工方法大约只需要1分钟。由于加工效率的提到，金属加工业者也获得了及其可观的经济效益。笔者1997年与一个阀门客户进行过一个阀门法兰钻孔的工艺改进。该阀门客户原长期使用高速钢麻花钻加工该法兰上的螺栓孔，加工效率已经成为其产能提高的瓶颈。但他们对于使用高效率的可转位钻头心存疑虑，因为可转位钻头刀体的价格比他们正在使用的高速钢钻头高十多倍，况且高速钢钻头的可刃磨次数不少，使用可转位钻头的经济型也许不太理想。笔者与他们一起进行了一系列的试验和分析，最后表明由于切削效率的提高，加工工时大大减少，分摊在每个工件上的成本大大下降，刀具的消耗费用也有减少，在他们一个工作日上因此节约的加工成本就足以支付采购可转位钻头刀体所需要的费用。
硬质合金基材和涂层技术的发展，为提高加工效率，降低制造成本提供了技术保障。肯纳金属提供的一份资料表明，在切削钢件时采用其KC9110材质将有可能对加工效率极有帮助：KC9110那中温CVD和普通CVD组成的镀层总厚度达到24m，从而可以大幅度提高切削速度；钴加强的硬质合金基材又对刀具韧性进行了增强，从而提高了进给率：在美国某企业的加工实际中，由于切削速度和进给速度的同步提高，该工序的加工费用由原来的近3.7万美元锐减到不足0.9万美元，下降幅度超过75%。
必须指出，在常规的切削速度范围内，提高切削速度通常意味着刀具消耗的增加。如果其它条件不作变化，提高20%的切削速度可能意味着刀具消耗费用会增加约50%。但是由于刀具费用通常只占加工成本的2%～4%，该成本的增加对于总成本影响极其有限。但由于加工效率的提高，分摊到工件上的机床成本、厂房成本、劳动力成本、管理费用成本都会下降，总的制造成本不但不会因刀具费用的增加而增加，反而会加工效率的提高而降低。山特维克可乐满的资料说，如果我们减低30%的刀具费用，我们可以降低1%的成本；如果我们延长50%的刀具寿命，我们也可以降低1%的成本；但如果我们提高20%的加工效率，我们可能降低15%的成本。
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