在生產(chǎn)加工中刚驶,采用可轉(zhuǎn)位刀片技術(shù)的刀具已經(jīng)取代了大部分切削刀具从铲,但在滾齒加工中由于前期的投資較大酵颁,至使生產(chǎn)廠家猶豫不絕衙熔,本文通過制造經(jīng)濟(jì)理論給大家分析如何用可轉(zhuǎn)位滾刀技術(shù)來(lái)大幅降低單件加工成本登颓。
當(dāng)一個(gè)項(xiàng)目確立前期,有許多環(huán)節(jié)需要評(píng)估红氯,其中對(duì)于完成年產(chǎn)能的設(shè)備數(shù)量估算則是投資成本最大的一塊框咙,而如何去計(jì)算設(shè)備所需數(shù)量是整個(gè)項(xiàng)目成敗的關(guān)鍵;隨著訂單的增加痢甘,原有的產(chǎn)能變?yōu)槠款i喇嘱,投資新設(shè)備是大多數(shù)廠家的選擇,但新設(shè)備的交期塞栅、昂貴的設(shè)備投資也是一個(gè)極大的阻礙者铜。其實(shí)通過提高設(shè)備利用率,可以輕松解決上述問題构蹬。
原有滾齒加工技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展已經(jīng)到達(dá)了頂峰甩幔,即使是使用了涂層技術(shù)或粉末冶金技術(shù),其發(fā)展仍滯后于其它可轉(zhuǎn)位刀具祠喻,例如面銑栽乘、高速鉆等,更不用說(shuō)是對(duì)付難加工材料藤瞪。大多數(shù)滾刀還是需要冷卻液或油挚粱,所帶來(lái)的后續(xù)處理成本也會(huì)愈來(lái)愈高。
可轉(zhuǎn)位滾刀的切削原理與普通高速鋼滾刀完全相同媳把,就是把高速鋼的每個(gè)切削齒改成可換刀片的惊柱,這樣就無(wú)需修磨、重涂俏妆∮F啵可轉(zhuǎn)位滾刀利用刀片加涂層技術(shù),可以大幅提升加工線速度失欢,在滾削加工中線速度的提高與加工效率成正比戈弧,直接縮短了單件的加工時(shí)間。
對(duì)于不同的模數(shù)晨另,其法向齒槽的大小也相差甚遠(yuǎn)潭千。我們通過對(duì)可轉(zhuǎn)位刀片的成本分析得知模數(shù)10正是一個(gè)性價(jià)比的分界點(diǎn)谱姓,即模數(shù)3至10我們選擇整片刀片型成滾刀齒型,對(duì)于10模及以上則采用左右兩刀片接成滾刀齒型刨晴。(見圖一)
齒輪檢測(cè)有多項(xiàng)指標(biāo)屉来,其精度也受眾多因素的影響。保證滾刀自身的制造狈癞、安裝精度對(duì)加工出高精度齒輪至關(guān)重要茄靠。整體滾刀由于是一次安裝刃磨成形,各項(xiàng)指標(biāo)相對(duì)于容易達(dá)到蝶桶,而可轉(zhuǎn)位滾刀則要分別考慮刀體精度嘹黔,刀片精度及裝配精度,刀片之間還要有良好的互換性莫瞬。要實(shí)現(xiàn)這些需要建立在現(xiàn)代加工技術(shù)上儡蔓。
對(duì)于模數(shù)10及以下滾刀采用整體刀體,在數(shù)控機(jī)床上一次加工成型疼邀。加工及檢測(cè)喂江、使用時(shí)也采用同一檢測(cè)環(huán),精度可控制在0.01mm以內(nèi)沛野。刀片定位沒有采用傳統(tǒng)的螺釘莱腾,而是通過iLock技術(shù)的刀片底面的V型導(dǎo)軌及刀片后面來(lái)實(shí)現(xiàn)定位,并通過楔塊來(lái)夾緊(見圖二)
這種結(jié)構(gòu)也可以實(shí)現(xiàn)刀片的快迅更換含话,只需扭轉(zhuǎn)楔塊螺釘2圈即可實(shí)刀片折卸和安裝途陵。刀片全周精磨,重新安裝后的誤差可控制在0.01mm以內(nèi)茂钠。
由于Coromill176刀片的兩側(cè)都是切削刃脚们,相比于傳統(tǒng)可轉(zhuǎn)位滾刀采用的左右搭接刀片來(lái)形成一個(gè)齒槽的方式,多了一倍的有效齒径塔,這使得CoroMill176可以采用更高的工作臺(tái)進(jìn)給鳖路。同時(shí)也可以獲得更優(yōu)的齒廓漸開線型。(見圖三)
圖三凰番,左側(cè)相對(duì)右側(cè)為一倍有效齒數(shù)
下面我們用客戶的實(shí)際案例來(lái)分析一下單件齒輪的加工成本盏萝。通常來(lái)講大部分成本是由單件材料成本+單件加工的刀具成本+單件加工的機(jī)床等成本構(gòu)成,而材料成本相對(duì)是固定的褒堆,所以我們只比較后兩種成本澡呼。
表一為客戶采用雙頭滾刀加工模數(shù)6齒輪的生產(chǎn)節(jié)拍,30分鐘一件厉碟。表二為客戶采用單頭可轉(zhuǎn)位滾刀的生產(chǎn)節(jié)拍喊巍,10分鐘一件。
表一,雙頭高速鋼滾刀加工M6齒輪節(jié)拍
表二玄糟,單頭Coromill176lk工 M6齒輪節(jié)拍
表三,兩種滾齒刀加工的成本分析
那么我們通過表三可以計(jì)算出年成本的構(gòu)成袄秩。雖然單件加工的刀具成本增加很多阵翎,但單件加工機(jī)床成本降的更多。綜合起來(lái)單件成本降低了17%之剧,這還沒有考慮冷卻液所帶來(lái)的節(jié)約郭卫。
通過對(duì)單臺(tái)機(jī)床的效率提升,提高其產(chǎn)能背稼。在項(xiàng)目投資初期就可以減少機(jī)床的投資數(shù)量贰军,在滾齒生產(chǎn)成為瓶頸時(shí),也無(wú)需等待新機(jī)床的到位蟹肘。
-----完----
【關(guān)于山特維克可樂滿】
山特維克可樂滿成立于1942年词疼,隸屬于山特維克集團(tuán),公司總部位于瑞典山特維肯(Sandviken)谅儡,在瑞典基默(Gimo)擁有世界最大的硬質(zhì)合金刀片制造廠秫丐。山特維克可樂滿在全球擁有8,000多名雇員,在130多個(gè)國(guó)家和地區(qū)設(shè)有代表機(jī)構(gòu)妈扁,在全球設(shè)有28個(gè)效率中心竹俱,11個(gè)應(yīng)用中心。位于荷蘭粘胧、美國(guó)摊房、新加坡和中國(guó)的4個(gè)配送中心確保準(zhǔn)確、迅速地將產(chǎn)品送交客戶手中诅潮。
山特維克可樂滿是世界最大的金屬切削刀具制造與供應(yīng)商昨哑,30,000余種產(chǎn)品覆蓋了車削、銑削胜全、孔加工等各個(gè)金屬加工應(yīng)用領(lǐng)域顶食。公司非常注重新產(chǎn)品開發(fā),研發(fā)投入為業(yè)內(nèi)平均水平的兩倍刁祸,擁有600多個(gè)有效專利族熄阻。每年以CoroPak的形式,在春秋兩季向市場(chǎng)推出2,000余種新產(chǎn)品倔约。
山特維克可樂滿于1985年正式進(jìn)入中國(guó)秃殉,公司注冊(cè)于上海,總部位于北京浸剩。經(jīng)過二十多年的發(fā)展钾军,山特維克可樂滿大中華區(qū)的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)相當(dāng)完善,設(shè)有42個(gè)辦事處绢要,為遍及全國(guó)各地的機(jī)械加工企業(yè)提供產(chǎn)品和服務(wù)吏恭。山特維克可樂滿大中華區(qū)在上海和北京建有效率中心拗小,在上海建有應(yīng)用中心,在廣州樱哼、西安哀九、成都、沈陽(yáng)搅幅、武漢阅束、南京和杭州建有培訓(xùn)中心。訂制刀具方案設(shè)計(jì)中心和訂制刀具生產(chǎn)廠皆位于河北廊坊茄唐。
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(暫不可見)
(山特維克可樂滿大中華區(qū)齒輪加工產(chǎn)品與應(yīng)用經(jīng)理Thomas Williamson Jr.先生)
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