大家可能不知道的减少刀片消耗的一些小技巧

混世魔王

“在一个最终被作为废刀片（希望那是在已经正确地加工尽可能多的工件）扔到垃圾桶的长且复杂的过程中，一个刀片的采购价格仅仅是第一个环节。”
2 M" w4 s% y; e6 I+ ]　　加工业的每个人都认同把太多的钱花费在错误的刀片上。我们都知道这个问题，但解决方案是什么呢？大多数的公司仅是试图采购更便宜的刀片。那的确有一些帮助，但它不是这个问题的解决方案。所以为什么不选择一个更结构化的方法呢？
　　一些采购员通常在谈判更低的价格过程中花费相当多的时间。但这对整个生产成本的影响是可以忽略的，更不用说生产率了。
4 n& d! U9 }1 d- A( N5 W　　实效研究
　　所有的工厂都有一个废刀片的收集点。不存在比研究废刀片更有兴趣的事情，它导致了一个刀片是被如何使用（滥用）的实用主义观点的形成，而且这种手段能被用于实现成本的降低。
/ I" X/ l4 S8 T5 }　　考虑事项应该是以下这些易于测量的因素：
　　?使用多少种不同形式的刀片？
　　?刀片拥有的切削刃数量的平均值是多少？
" m4 X+ ~" K5 i; c6 I5 y# m　　?相对于切削刃长度而言，所使用的切削刃占据多大的百分比？
& E  w4 A2 r: b  ^　　?磨损、破坏或未使用的切削刃各有多少数量？
% C) ]) A0 o; N# V　　本文的内容是以对一个山高刀具的大客户所进行的研究为基础的。这个研究的结果代表了我们公司常规开展的与此类似的研究工作。
! G' {& z; H7 ?$ {( K　　刀片的差异
+ z/ R' Z1 t  V, Q- H　　要确定的第一个事实是所使用的刀片具有很大的差异。在我们的样本中，共有638种不同的刀片来维持六台CNC车床的运转。好的一面是每种刀片都是各个类别的冠军。但是638种刀片采用每盒10片的包装，意味着要库存6,380个刀片。而所有这些仅仅是维持六台车床的运转。
, I/ R1 ?% w% H　　下一个事实是每个刀片的切削刃数量相对较少。在很多车间，车刀片仍然是三角形或菱形。最佳组合切削刃数量（三角形刀片）和切削刃强度（菱形刀片）的凸三角刀片所提供的可能性显然在很多车间还没有足够的认知。
1 i- q1 i/ D/ ^4 A- Y　　守旧派
5 E8 V  u7 `+ n" W1 S* B4 ?　　在20世纪70年代，最佳的建议是使用大尺寸、强壮的刀片。那个时代所使用的硬质合金虽硬，但韧性不够好。刀片的强度通过其尺寸（大刀片=厚刀片=强度高的刀片）来保证。一个刀片要求其切削刃长度至少大于切削深度的三倍。两样东西已经在同时发生了改变。一方面，用于车削的平均切削深度已经明显降低。由山高刀具开展的一项研究表明，当今车削加工的平均切削深度约为2.5~3mm。另一方面，当今的第四代硬质合金（以TP2500为例）具有很好的韧性，而且同时其硬度（耐磨性）更高。这意味着对于今日的刀片，切削刃长度和切削深度之间的关系能发生彻底的改变。最新一代（以MF5为例）的刀片几何角度显然能适合这种新的形势。
7 u% n5 K9 V2 t/ e　　破坏/未使用的切削刃
" E7 w7 a" y. ]6 w  K$ f　　当你根据它们在使用中的磨损方式来审视刀片时，形势真的变得清晰起来。切削刃磨损的正确形式是后刀面安全、可预计和可控制的磨损。切削刃不应该破裂。切削刃破裂是因为不正确的使用或者是切削刃的不当选用。在被丢到装磨损切削刃的盒子之前，切削刃必须是被“磨损”的。还没有用于加工就被丢弃的“新”切削刃总是惹人注目的。
　　实用贴士
+ d$ X, Z7 ?" r  N* A　　应该牢记以下实用贴士：
　　?使用通用且灵活性好的刀片（例如TP2500），尤其是小批量的生产。从长期看，这是一个比购买各式各样的“专家级”刀片（回想其隐性成本，如管理、订货和库存的成本）便宜得多的选择。
  V* T) i8 O) k8 J( E　　?使用具有更多切削刃的刀片而不牺牲强度。凸三角刀片已经推出了很多年，但仍然没有被真正地赏识。
7 d7 H& i- B) {. J( o; k& k　　?使用更小的刀片。朝着更小的切削深度（通常结合更大的进给量）发展是一个明显的趋势。尤其是与正确的几何角度（如MF5）结合在一起，当今的硬质合金能被使用于更好的切削深度/切削刃长度的比值（75%的有效切削刃长度应该是一个规定而不是一种特例）。考虑一下DNM.11和DNM.15刀片之间的价格差异！
　　?确保刀片磨损形式正确（后刀面磨损，可能与月牙洼磨损相结合）。刀片必须没有破碎。想想这样的后果：对工件和/或机床不可挽回的破坏等同于生产与相关成本的损失。最后，每个刀片必须被使用而不是被过早丢弃。基于示意图方式的问题解决方案也是非常有帮助的。
8 A3 t* O1 Z' e  [3 n　　结论
6 e6 F" ~: P2 L' F7 ^: h! i4 |- X　　在本文所提到的研究中，山高与客户进行紧密的合作，已经证明能够降低每个工时的刀片成本多达70%。它应用三种措施：通常，每个刀片要有更多的切削刃、更小的刀片和较少的被破坏或未使用的切削刃。那不是特例！显然，这些措施必须要伴随有效的监管和参与人员的培训。实际上，那可能就是关键；为了人们能对加工和切削刃如何工作有更好的了解，培训是必需的。
　　雇员从总体上更多地融入到加工过程则是锦上添花。于是他们将会贡献其用于改进的思路，导致一种自持的持续改进过程。在这个最初的阶段之后，我们能开始认真考虑重要的工作并提出有助于显著提高生产率和降低生产成本的措施。
　　生产率和成本分析
$ j2 S$ C+ b% e% M6 r$ c% t# L　　影响刀片采购成本的因素 第1年 第2年
% P1 h& ^3 K* i　　检查的刀片数量 260 270
" U$ ~) u1 F% L3 V　　切削刃数量 640 1100
　　每个刀片切削刃的平均值 2.6 4.1
　　切削刃长度平均值 12.8 8.4
　　切削深度平均值 2.6 2.6
　　参与切削的切削刃长度平均值 20.0% 31.0%
　　磨损的切削刃数量 66.0% 90.0%
& a  K" p5 }2 {; f　　破碎的切削刃数量 12.0% 6.0%
　　未使用的切削刃数量 22.0% 4.0%
　　刀片成本/工时 100.0% 28.0%