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減少刀片消耗的一些小竅門

    文章來源:    發布時間:2015年04月03日    點擊數: 次    字號:

      “在一個最終被作為廢刀片(希望那是在已經正確地加工盡可能多的工件)扔到垃圾桶的長且復雜的過程中,一個刀片的采購價格僅僅是第一個環節。”
        加工業的每個人都認同把太多的錢花費在錯誤的刀片上。我們都知道這個問題,但解決方案是什么呢?大多數的公司僅是試圖采購更便宜的刀片。那的確有一些幫助,但它不是這個問題的解決方案。所以為什么不選擇一個更結構化的方法呢?
        一些采購員通常在談判更低的價格過程中花費相當多的時間。但這對整個生產成本的影響是可以忽略的,更不用說生產率了。
        實效研究
        所有的工廠都有一個廢刀片的收集點。不存在比研究廢刀片更有興趣的事情,它導致了一個刀片是被如何使用(濫用)的實用主義觀點的形成,而且這種手段能被用于實現成本的降低。
        考慮事項應該是以下這些易于測量的因素:
        •使用多少種不同形式的刀片?
        •刀片擁有的切削刃數量的平均值是多少?
        •相對于切削刃長度而言,所使用的切削刃占據多大的百分比?
        •磨損、破壞或未使用的切削刃各有多少數量?
        本文的內容是以對一個山高刀具的大客戶所進行的研究為基礎的。這個研究的結果代表了我們公司常規開展的與此類似的研究工作。
        刀片的差異
        要確定的第一個事實是所使用的刀片具有很大的差異。在我們的樣本中,共有638種不同的刀片來維持六臺CNC車床的運轉。好的一面是每種刀片都是各個類別的冠軍。但是638種刀片采用每盒10片的包裝,意味著要庫存6,380個刀片。而所有這些僅僅是維持六臺車床的運轉。
        下一個事實是每個刀片的切削刃數量相對較少。在很多車間,車刀片仍然是三角形或菱形。最佳組合切削刃數量(三角形刀片)和切削刃強度(菱形刀片)的凸三角刀片所提供的可能性顯然在很多車間還沒有足夠的認知。
        守舊派
        在20世紀70年代,最佳的建議是使用大尺寸、強壯的刀片。那個時代所使用的硬質合金雖硬,但韌性不夠好。刀片的強度通過其尺寸(大刀片=厚刀片=強度高的刀片)來保證。一個刀片要求其切削刃長度至少大于切削深度的三倍。兩樣東西已經在同時發生了改變。一方面,用于車削的平均切削深度已經明顯降低。由山高刀具開展的一項研究表明,當今車削加工的平均切削深度約為2.5~3mm。另一方面,當今的第四代硬質合金(以TP2500為例)具有很好的韌性,而且同時其硬度(耐磨性)更高。這意味著對于今日的刀片,切削刃長度和切削深度之間的關系能發生徹底的改變。最新一代(以MF5為例)的刀片幾何角度顯然能適合這種新的形勢。
        破壞/未使用的切削刃
        當你根據它們在使用中的磨損方式來審視刀片時,形勢真的變得清晰起來。切削刃磨損的正確形式是后刀面安全、可預計和可控制的磨損。切削刃不應該破裂。切削刃破裂是因為不正確的使用或者是切削刃的不當選用。在被丟到裝磨損切削刃的盒子之前,切削刃必須是被“磨損”的。還沒有用于加工就被丟棄的“新”切削刃總是惹人注目的。
        實用貼士
        應該牢記以下實用貼士:
        •使用通用且靈活性好的刀片(例如TP2500),尤其是小批量的生產。從長期看,這是一個比購買各式各樣的“專家級”刀片(回想其隱性成本,如管理、訂貨和庫存的成本)便宜得多的選擇。
        •使用具有更多切削刃的刀片而不犧牲強度。凸三角刀片已經推出了很多年,但仍然沒有被真正地賞識。
        •使用更小的刀片。朝著更小的切削深度(通常結合更大的進給量)發展是一個明顯的趨勢。尤其是與正確的幾何角度(如MF5)結合在一起,當今的硬質合金能被使用于更好的切削深度/切削刃長度的比值(75%的有效切削刃長度應該是一個規定而不是一種特例)??紤]一下DNM.11和DNM.15刀片之間的價格差異!
        •確保刀片磨損形式正確(后刀面磨損,可能與月牙洼磨損相結合)。刀片必須沒有破碎。想想這樣的后果:對工件和/或機床不可挽回的破壞等同于生產與相關成本的損失。最后,每個刀片必須被使用而不是被過早丟棄?;谑疽鈭D方式的問題解決方案也是非常有幫助的。
        結論
        在本文所提到的研究中,山高與客戶進行緊密的合作,已經證明能夠降低每個工時的刀片成本多達70%。它應用三種措施:通常,每個刀片要有更多的切削刃、更小的刀片和較少的被破壞或未使用的切削刃。那不是特例!顯然,這些措施必須要伴隨有效的監管和參與人員的培訓。實際上,那可能就是關鍵;為了人們能對加工和切削刃如何工作有更好的了解,培訓是必需的。
        雇員從總體上更多地融入到加工過程則是錦上添花。于是他們將會貢獻其用于改進的思路,導致一種自持的持續改進過程。在這個最初的階段之后,我們能開始認真考慮重要的工作并提出有助于顯著提高生產率和降低生產成本的措施。
        
        生產率和成本分析
        影響刀片采購成本的因素(舉例)-第1年-第2年
        檢查的刀片數量-260-270
        切削刃數量-640-1100
        每個刀片切削刃的平均值-2.6-4.1
        切削刃長度平均值-12.8-8.4
        切削深度平均值-2.6-2.6
        參與切削的切削刃長度平均值-20.0%-31.0%
        磨損的切削刃數量-66.0%-90.0%
        破碎的切削刃數量-12.0%-6.0%
        未使用的切削刃數量-22.0%-4.0%
        刀片成本/工時-100.0%-28.0%

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