在金屬切削加工中,刀具選擇幾乎是每一個工藝工程師必須面臨的問題。

刀具選擇要考慮許多問題,相應(yīng)地就有許多原則,如效率原則玷利、加工精度原則袍镀、穩(wěn)定性原則、經(jīng)濟性原則等等辆琅。

首先談一下效率原則漱办。

效率原則其實與其他原則不可分割,尤其是經(jīng)濟性原則。要求效率的主要目的,就是保證整個加工的經(jīng)濟性婉烟。但效率特別重要,所以我把它獨立出來,單獨討論一下娩井。

效率原則首先是在保證可接受的加工精度和可接受的穩(wěn)定性前提下的效率。沒有這個基本條件,效率無從談起似袁。就像我們希望我們的交通工具(譬如汽車)能夠給我們帶來更快的速度,但安全常常是第一位的洞辣。一旦有飛機失事后,許多人會慎重考慮是否真的繼續(xù)選擇飛機出行,航空公司也會重新審視已有的安全策略。沒有安全,飛機就不會成為首選的交通工具,刀具的選擇同樣如此昙衅。

其次,我們也不會在所有的條件下都強調(diào)效率,追求效率有我們的一些約束條件扬霜。一個零件的加工效率提高需要與其他零件的效率相適應(yīng),一個工序的效率提高更需要與其他工序的效率相適應(yīng)。如果忽視這些約束條件,一味追求效率,會吃力不討好的绒尊。就像上海到北京的火車,現(xiàn)在在晚上8點左右發(fā)車,第二天早上10點到達畜挥。如果能夠提前到8點到達,也許最受歡迎；但如果提前到6點,也許受歡迎程度反而下降婴谱。因為列車員都會在到站前提前一個小時甚至兩個小時整理旅客床鋪,早上4點或5點起床大部分旅客不會太樂意的蟹但。工廠也是如此,尤其在流水線生產(chǎn)的條件下更是如此。我們需要解決的是整個流水線中的“瓶頸”工序决太。只要提高了這個工序的生產(chǎn)能力,就能夠提高整條生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力,提高整個產(chǎn)品的生產(chǎn)能力,縮短制造周期,這是許多企業(yè)所期望的蓉厕。

而單機或柔性制造系統(tǒng)的需求又不一樣。他們所受的約束較少,即與其他工序的相關(guān)度較小晴灿。由于柔性化,某個零件或某個工序制造周期的縮短常常意味著能夠使該設(shè)備投入其他零部件或其他工序的生產(chǎn),從而創(chuàng)造更多的效益杉漓。

我認為在市場競爭日益激烈的今天,企業(yè)對工藝工程師的期望已經(jīng)不是解決簡單的工藝問題,而是期望工藝工程師們能對企業(yè)有更大的貢獻度。如果我們的工藝工程師能從企業(yè)全局出發(fā),為企業(yè)改進制造流程作出貢獻,一定會獲得企業(yè)主的首肯和贊許社芳。

就國外現(xiàn)代金屬加工企業(yè)調(diào)查的數(shù)據(jù),刀具本身在制造成本中所占的比例并不是很高,通常在2%～4%之間,高的會到7%左右沐喘。但刀具對加工效率的影響卻非常巨大。20多年前我參加機械部組織的《2000年機械產(chǎn)品振興目標研究》時接觸的一個觀點給我留下了極其深刻的影響,10年外企的工作經(jīng)歷,使我對這個觀點有了更深刻肢构、更具體的感受抢却。那就是所謂一臺幾十萬美元的設(shè)備能否發(fā)揮應(yīng)有的作用,常常取決于一把幾美元的刀具。我曾經(jīng)得到過的一個成本分析實例表明,減少30%的采購價格(指刀具性能沒有任何改變)或延長50%的刀具壽命(通常需要依賴刀具制造者的技術(shù)進步)都只能降低制造成本1%左右——因為刀具總成本只是占到制造成本的4%,但如果提高20%的加工參數(shù),大約可以降低15%的制造成本——雖然如果提高的是切削速度20%,刀具成本會提高50%,但因為加工周期縮短,總成本還是有大幅度的下降踪钞。

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