成功的切削是如何實現(xiàn)的

寂靜天花板

作者：山高刀具集團技術(shù)培訓(xùn)經(jīng)理 Patrick de Vos
制造商們采用各種各樣的加工流程，把眾多不同的工件材料加工成千變?nèi)f化的 零件,。盡管這些方法和結(jié)果有著顯著的不同,，但制造商們都有一個共同的目標(biāo),，那就是在一定的時間內(nèi),，以適當(dāng)?shù)某杀�,，生產(chǎn)出一定數(shù)量的,、滿足質(zhì)量要求的工件,。

- f. c7 a. c: M* c為了能夠在加工優(yōu)質(zhì)零件的同時獲得豐厚的利潤,，許多制造商采取微觀的途徑：首先選擇刀具，確定應(yīng)用,，接下來是解決問題,，這是一種被動的方法。然而,，目前的研究建議采取相反的方法,，把重點放在整個加工流程的三個主要組成部分或方面。

        制造商應(yīng)首先仔細(xì)審查整個加工流程,，重點是消除不合格品和意外停機時間,，因為這些是制造商實現(xiàn)目標(biāo)的關(guān)鍵障礙。在確立一個穩(wěn)定可靠的流程后,，接下來要進行生產(chǎn)經(jīng)濟學(xué)分析,，以平衡產(chǎn)量和制造成本。最后,，仔細(xì)選擇切削條件和刀具來全面優(yōu)化加工流程,。

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質(zhì)量第一
        在所有制造商的目標(biāo)中，最重要的因素是實現(xiàn)穩(wěn)定一致的產(chǎn)品質(zhì)量,。如果加工的零件達不到客戶指定的質(zhì)量水平,，那么無論零件產(chǎn)量有多高，加工速度有多快,，節(jié)省多少成本,，一切都變得毫無意義。

        質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)包括公差,、表面光潔度和零件的一致性,。制造商們總是聲稱，在他們的運營中,，零件質(zhì)量是公認(rèn)的,、不可或缺的一部分。然而,，在大多數(shù)情況下,，這種聲稱只是盲目樂觀或自我欺騙。事實上,，在整個制造業(yè),，相當(dāng)一部分的工件是有缺陷的，必須返工或報廢,。
        生產(chǎn)有缺陷的零件會導(dǎo)致成本升高,，這不僅體現(xiàn)在材料、勞動力和機器運行時間方面,，而且還體現(xiàn)在生產(chǎn)計劃中斷方面,。一些生產(chǎn)車間通過把不合格品的發(fā)生率納入他們的生產(chǎn)計劃中,，刻意制造一種加工可靠性或可預(yù)測性的假象。例如,，當(dāng)客戶需要十個零件時,，規(guī)劃人員可能會準(zhǔn)備十二個零件的加工，因為他們已預(yù)料到有兩個零件將會被丟棄或報廢,。這樣的努力不僅浪費資源和時間,，同時還會產(chǎn)生不合格品或不必要的庫存。
5 m; `( B8 I6 T. H        當(dāng)生產(chǎn)流程中的一個或多個要素被誤解或失控的時候,，就會產(chǎn)生有缺陷的零件,。一些制造商會對零件質(zhì)量問題做出被動反應(yīng)，把精力集中放在生產(chǎn)流程的管理方面,，結(jié)果,，在某些情況下,，忽略了流程中的重要環(huán)節(jié),。
. J6 N9 @8 J# a& E        例如，一味通過追求更短的循環(huán)時間來實現(xiàn)最大產(chǎn)量,，可能會破壞金屬加工的可靠性,。當(dāng)一個加工操作一直在極限性能下運行時，超過這些極限就會導(dǎo)致不合格品,、浪費時間和金錢,。零件產(chǎn)量必須與可實現(xiàn)安全加工流程的加工參數(shù)保持平衡。
  o7 _, V8 \. I: K        另一方面,，不合格品的原因可能與加工的生產(chǎn)率因素?zé)o關(guān),。例如，一家生產(chǎn)航空航天部件的制造商,，有一次因零件在加工完成后存在毛刺,，導(dǎo)致一系列零件被客戶拒收。由于消除毛刺的操作需要人工完成,，這會導(dǎo)致零件成本上升 20％,，因此與找出方法消除毛刺相比，產(chǎn)量成為一個次要問題,。

盡可能縮短非計劃停機時間
1 N% @6 L0 E3 r        要最大限度地充分利用制造資源,，就需要盡可能地縮短停機時間，簡單來說,，就是機床不產(chǎn)生切屑的時間,。有些停機時間是必要的、預(yù)先安排的,。這包括機床編程和維護,、夾具安裝,、工件裝卸和刀具更換所花費的時間。

        制造商會在他們的生產(chǎn)計劃中考慮停機時間,。然而,，不合格品的產(chǎn)生會造成計劃外停機。如果必須重新加工不合格品,，那么初始加工該零件所用的時間就是計劃外的停機時間,，被浪費掉了。
9 m% [- f7 {$ o% ]        傳統(tǒng)上,，生產(chǎn)車間采取被動的方法來縮短計劃外停機時間,。當(dāng)一個問題導(dǎo)致生產(chǎn)中斷時，便開始尋找解決方案,。更好的方法是積極主動地進行規(guī)劃,，從一開始就確定加工的關(guān)鍵目標(biāo)，并控制流程以實現(xiàn)目標(biāo),，而不是等待出現(xiàn)問題后再做出反應(yīng),。大多數(shù)生產(chǎn)車間用 20% 的時間進行準(zhǔn)備工作，然后用 80% 的時間實施和測試,。理想的做法是用 80% 的時間進行準(zhǔn)備,，其余 20% 的時間用來實施和調(diào)整（如有必要）。
/ M1 d& [$ v7 z/ r/ ^        在準(zhǔn)備加工操作時,，生產(chǎn)車間應(yīng)分析自身的目標(biāo)并制定可靠的流程來實現(xiàn)它,。主要目標(biāo)并非總是提高生產(chǎn)速度。雖然一些制造場合,，如汽車零件生產(chǎn),，仍然是大批量生產(chǎn)的真實例子，但在目前,，制造業(yè)正轉(zhuǎn)向高混合,、小批量的生產(chǎn)。
        在大規(guī)模生產(chǎn)中,，當(dāng)開發(fā)一個加工流程時,，如果在較長的一段時間內(nèi)有 50 或 100 個零件報廢，這對在該期間生產(chǎn)的成千上萬個零件來說微不足道,，因此很容易被忽略,。然而，在高混合,、小批量的生產(chǎn)中,，這個流程必須在生產(chǎn)零件前，甚至從一開始就必須精心地開發(fā)。高混合,、小批量生產(chǎn)可能涉及小批量的零件生產(chǎn),、一批只有數(shù)個零件的生產(chǎn)，甚至只定制一個零件,。在這種情況下,，幾件不合格品就會造成利潤和虧損之間的差異。
# |# w- d  u4 l        主動過程分析
) i# Q% Y" I! D7 \& l0 c        盡管最終會帶來巨大的價值,，但主動分析加工操作本身是一件非常耗時的事情,。金屬切削流程的可靠性受到多種因素的影響，包括工件的配置和材料,、設(shè)備加工能力和數(shù)據(jù),、刀具/裝夾系統(tǒng)、人為因素,、外圍設(shè)備和維護問題,。
9 `: {3 m% t$ D) H        所制造產(chǎn)品的最終用途以及用來加工的工件材料，決定了許多影響加工可靠性的重要因素,。例如,，對于由鎳基合金制成的重要航空航天部件的加工，必須在分析時考慮工件材料的導(dǎo)熱性差和加工硬化的傾向,。使用鋒利的切削刀具和保守的加工參數(shù)可以很好地兼顧生產(chǎn)率和產(chǎn)品一致性,。
; _! _. Z- k: \/ e, _        相反,，鋁合金工件被視為一種輕快的加工,，但切削刀具必須在鋒利的同時還具有出色的耐磨性，以應(yīng)對該材料的磨蝕,。此外,，可控制切屑的刀具槽型以及可管理切屑的外圍設(shè)備（例如高壓冷卻液和機床切屑輸送器），也在確保鋁合金加工可靠性方面發(fā)揮著重要的作用,。
        在加工作業(yè)中,，數(shù)控機床 (CNC) 和自動化系統(tǒng)有助于提供高水平的加工預(yù)測性，但其運行的有效性取決于人力投入,�,？紤]不全或粗心的編程會導(dǎo)致高度自動化地生產(chǎn)不合格零件。（參見附注了解金屬加工技術(shù)知識）此外,，在生產(chǎn)車間中,，還需要投入人力來裝載和固定工件，定期進行生產(chǎn)設(shè)備的日常維護,，以防止計劃外停機,。
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所有制造商都有一個共同的目標(biāo)，那就是在一定的時間內(nèi),，以適當(dāng)?shù)某杀�,，生產(chǎn)出一定數(shù)量的,、滿足質(zhì)量要求的工件。實現(xiàn)所需的零件質(zhì)量是最重要的,，因為無論生產(chǎn)多么迅速,，加工成本多么低廉，一旦產(chǎn)品質(zhì)量不合格,，一切都變得毫無意義,。許多制造商從微觀的角度或按照個人的觀點來解決零件質(zhì)量問題。然而,，更好的做法是先分析生產(chǎn)經(jīng)營的總體目標(biāo),，然后主動地進行規(guī)劃并引導(dǎo)流程，以實現(xiàn)所需的結(jié)果,。
        在開發(fā)出可充分保證零件質(zhì)量的可靠生產(chǎn)流程后,，制造商應(yīng)該考慮自身特定運營情況的生產(chǎn)經(jīng)濟性，以保證盈利能力,，從而讓企業(yè)生存下來,。最后，選擇切削條件和切削刀具來全面優(yōu)化生產(chǎn)流程,，從而獲得最佳的成果,。
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