南京雷德機械有限公司
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自高速切削普及以來,從1950年至2000年的半個世紀內,加工效率提高了4-5倍。當然,需要提到的是,高速切削一般是由其加工物件來定義其“高速”的范圍。
軋鋼刀片在全部加工成本中所占比重并不大。我們以汽車業某制造過程為例來分析:機床等設備投資占總成本35%;設備工作時的能耗占7%;企業的正常運營成本占27%;冷卻及潤滑成本占17%;直接人工占9%;軋鋼刀具占4%。無獨有偶,機床加工鋁合金工件的批量生產成本中,冷卻及潤滑占16%;軋鋼刀片 4%;其他加工成本占80%。可以看出,軋鋼刀具在整個成本中,僅占了極小的一部分。但是,不可忽視的是,這4%成本的軋鋼刀具,卻可能影響到10%-15%的整體加工效率。
對軋鋼刀片來說,最關鍵的因素有三個,成本、壽命、效率。有實驗表明,若軋鋼刀片成本降低30%,整體成本大約降低1%;若提高50%的軋鋼刀具壽命,整體成本大約降低1%;但是,若盡可能的優化切削參數,提高20%的軋鋼刀具加工效率,那麼,每一個工件整體成本能降低15%以上。當然,要全面提高機床的生產效率,不僅應通過高速切削減少工件的切削加工時間,還需大力壓縮加工輔助時間(含機床調整、程序運行檢查、空行程、起制動空運轉、工件上下料和裝夾、換軋鋼刀等時間)、待機時間和故障停機時間,因為在多品種小批量生產條件下,機床的有效切削時間一般只占其全部工時的25%-35%。可見,除高速切削外,如何更加有效的加工,是制造業面臨的重要課題之一。
目前,綠色加工技術已成為全球的熱點,這個綠色,包括了經濟、環保、高效。從環保角度看,一方面是高速高效加工帶來能耗的降低,另一方面,冷卻液與潤滑液的選擇是非常關鍵。如上所述,冷卻液的成本在整體成本中所占比例頗高,達到16%左右。潤滑與冷卻的效果與整體的加工效率也非常相關,尤其是對難加工材料,如鈦合金,切削到一定程度後,必須進行適當的冷卻。隨高速切削的發展,冷卻液澆注時,軋鋼刀具經常出現熱裂的情況,導致軋鋼刀具壽命降低,這一點需要改進。
總之,在加工技術中,高精度、高效率、低成本、環保,及結果的可預見性,都將是明顯的趨勢。這個可預見性,是指軋鋼刀片加工結果必須是可預測的、可控制的,而不是隨機的。這就要求操作者對加工技術有更深的理解。