高速銑削提高發(fā)電設備的加工效率
全球發(fā)電設備制造業(yè)從未如此強調(diào)速度。一方面,旋轉刀具訂單每年以10%~15%的速度持續(xù)增長,這驅使刀具生產(chǎn)商們拼命追趕铁厌。另一方面,隨著金屬切削刀具供應商面向能源工業(yè)不斷地對刀具進行改進霜甜,僅在過去五年間惹模,金屬去除率平均每年提高50%以上。而自2003年以來箕昭,伊斯卡對發(fā)電設備加工技術的研發(fā)投入增幅就超過了5倍灵妨,研制出超過1000種新品,包括從加工箱體到樅樹形葉根的所有產(chǎn)品落竹,提高了金屬切削效率和交付速度泌霍。
此外,從早期用戶的反饋來看述召,這些新刀具正在不斷發(fā)揮它們的潛力朱转。汽輪機制造商利用它們提高現(xiàn)有數(shù)控設備的產(chǎn)能,加快其產(chǎn)品交付速度积暖。過去一整天才能銑削完的渦輪機葉片藤为,現(xiàn)在只需區(qū)區(qū)數(shù)小時怪与。過去耗費5周甚至更長時間才能加工完成的大型轉子,現(xiàn)在僅需4周時間缅疟。根本原因在于這類刀具具有可實現(xiàn)更高切削速度的特點分别,進而加快了用戶交付產(chǎn)品的速度,切削速度的重要性高于切削刃壽命或刀具成本存淫。
雖然改進后的刀具更耐用耘斩,但這并不是關鍵。任何刀具革新所帶來的最大潛在好處在于其戰(zhàn)略意義:提高企業(yè)盈利能力游隅、市場競爭力以及可持續(xù)發(fā)展能力扯连。在如今的發(fā)電設備制造業(yè),當務之急是更快地去除沒用的金屬唆皇。
金屬去除率更高,現(xiàn)有設備更高的產(chǎn)能面族,更快的交付以及由固定資產(chǎn)帶來的更高投資回報吨肆。提高金屬去除率,既能提高利潤率芙捏,又能削減零件成本劳仿,這是雙贏的策略。
從純粹的經(jīng)濟學角度來看粤唤,金屬去除率更高甜海,可以降低加工過程中三個最大的可變成本,而這些成本都具有隨時間而變化的特性预锅,分別是人力成本饵来、機器租賃費或折舊成本以及間接成本。它們總共占據(jù)零件加工總成本的75%民傻。其中任何一項成本都遠超過刀具的成本胰默,而后者通常極少超過零件加工成本的3%。
以一個100美元的工件為例漓踢,比如渦輪機葉片牵署。如果刀片的使用壽命提高10%,每個零件節(jié)約3美分喧半。如果刀片的價格優(yōu)惠10%奴迅,每個零件節(jié)約30美分。如果加工周期縮短10%挺据,則在原來生產(chǎn)10個葉片的時間內(nèi)多生產(chǎn)一個葉片取具,節(jié)約達7.5美元每個零件。按照同樣的思路吴菠,如果您提前1周的時間完成原本需要1個月甚至更長時間加工的大型汽缸者填,那么浩村,降低上萬美元的成本是完全可能的。
誠然占哟,75%/3%的加工成本結構早已不算什么新聞了心墅。基礎數(shù)據(jù)已經(jīng)存在數(shù)十年谴童。每家刀具公司都有一套自己的理論來闡釋這些常識辖京。
要獲得最及時的分析數(shù)據(jù),必須在快速發(fā)展的市場需求中迅速占據(jù)領先地位整雷。最先進刀具帶來的生產(chǎn)率效益總是立竿見影的克干。無需重置工藝或者重新編程,只要加大進給或加快切削速度珠焦。無需花費數(shù)月時間等待昂貴的新設備投產(chǎn)讽噪。
要想提高工廠的產(chǎn)量,最簡單直接的方法僅需兩步股背。首先渠吮,購買當前性能最突出的加工刀具。其次痹橙,充分發(fā)揮刀具性能僻绸,關注金屬去除率甚于關注刀具壽命。靈活地更新刀具涕克,通常能將渦輪機零件的產(chǎn)量穩(wěn)定地提高遠遠超過10~20個百分點蛀醉,而利潤則常常因此提升2倍或3倍,這對于制造工程師來講才算“表現(xiàn)不錯”衅码≌螅可以想象一下其對瓶頸工序施加的影響。最近肆良,伊斯卡的一款蝴蝶槽銑刀(TANGSLOT)在東德克薩斯州的一家石油機械公司立馬解決了一個瓶頸問題筛璧。它將在懸掛器主體上的原本令人棘手的開槽速度幾乎加快1倍,金屬去除率提升1倍惹恃,刀刃壽命延長4倍夭谤,功耗降低15%~20%。
回顧過去十年間的數(shù)據(jù)處理發(fā)展趨勢巫糙,不難了解刀具對生產(chǎn)率的影響朗儒。用戶最大的收益并非源于機床而是源于在機床上運行的軟件。將刀具視為“軟件”参淹,用“軟件”提高“硬件”——數(shù)控機床的生產(chǎn)效率醉锄。
其實,軟硬兼修走得更遠浙值。今天的加工選擇范圍恳不、創(chuàng)新步伐堪比筆記本電腦上的軟件更新速度褥辰。剛安裝的最新財務軟件,很快就會被增強版所替代麸河。當你剛更新的切削刀具將進給速度提高20%力邻,升級的刀具產(chǎn)品就能將該指標提升到新的高度。
刀具如同軟件冰枯,不斷推陳出新认平。故此,即使一年前剛剛更新了刀具庵窄,如果同期刀具供應商在相應領域做出了明顯的改進弃净,那么,再次更新刀具炉展,也是應當考慮的绩罩。刀具更新,可有效加快利潤的積累聪磁。刀具被歸類為“耗材”非常合理:它能在有限的經(jīng)濟周期內(nèi)為您賺錢母逸。衡量其價值的終極指征在于刀具在最出色狀態(tài)下為你賺取了多少利潤,而不應僅僅關注刀具壽命長短以及價格高低届慈。
發(fā)電設備加工技術的最新突破在于刀具尺寸、刀片幾何結構和裝卡系統(tǒng)忿偷。更大規(guī)格的刀具金顿,更適合于在大功率機床上加工大型零件,目前已作為標準刀具供貨并儲備于全球各中央庫鲤桥。改進的刀片幾何結構使切削更自由揍拆,每個刀片的切削刃更多,卷屑槽的設計使得即便在更高的速度下也能控制切削熱茶凳。
由切屑帶走大多數(shù)的切削熱嫂拴,保證了在更快的切削速度下刀片也不會過熱。此外贮喧,新型特制刀具幾乎涵蓋了渦輪機生產(chǎn)中各零部件的金屬切削加工:轉子筒狠、渦輪盤、開放式和封閉式葉輪箱沦、葉片與汽缸辩恼、水力渦輪機、燃汽輪機谓形、風力渦輪機荸速,甚至是每個葉片根部輪廓。以鉆孔加工為例柒谈,CHAMDRILL變色龍鉆頭穴阱,有4種形制的可換刀頭咖自,更換刀頭簡單快捷,用于加工從鑄鐵到鎳鉻合金的一系列金屬材料爱蚣,可滿足各種發(fā)電設備的加工需求逼渤。此外,鉆頭夾持于主軸即可更換刀頭盹馅,進一步消除了重要的誤差源躁银,并縮減了停機時間。自夾緊系統(tǒng)毒奇,意味著刀頭無需鎖緊螺釘蔑辽,即可實現(xiàn)自夾緊,且剛性高沥葛。自夾緊系統(tǒng)將刀片壓入并牢固在位置上而無需緊固螺釘触尚,減少了安裝時間,庫存管理以及刀體磨損等弊端齿穗。
在銑削加工中傲隶,銑刀改進的刀座設計和裝卡系統(tǒng)使得更多的切削力傳導回至刀具,使切削系統(tǒng)更穩(wěn)定可靠窃页、進給速度更快跺株。大型插銑刀比側銑刀的系統(tǒng)結構更強固,可顯著提高粗加工的速度脖卖。此外乒省,雙面螺旋刃銑刀(HELIDO)刀片的螺旋切削刃設計使得刀具可更平滑地切入工件,對機床畦木、工件和刀具產(chǎn)生的沖擊力更小袖扛,最終獲得更高的金屬去除率。切削刃逐漸進入工件十籍,像剪刀剪紙一樣蛆封。立裝螺旋刃蝴蝶銑刀(HELITANG)讓主切削力指向最厚實的刀片截面,在大幅提高面銑的粗加工速度的同時勾栗,也有效保護了切削刃惨篱。通常使用這些刀具,在進給率提高一倍所進行的強力粗銑中幌侧,刀片也不容易破損肖糖。在加工汽缸和其他大型零件時,節(jié)約的時間以天為單位來計算宽缎。
刀具的改進亦已加快了車削和切槽加工的速度睹蜈。采用伊斯卡的 CUT-GRIP霸王刀,可將徑向T型槽的生產(chǎn)率平均提高50%。同樣牲课,伊斯卡的樅樹型輪槽銑刀被證明在渦輪盤贩仇、徑向輪槽以及平衡槽的樅樹型輪槽加工中節(jié)約了大量時間。
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