【編者按】山高刀具（上海）有限公司兆距，其總部設(shè)于瑞典赋续，作為世界上硬質(zhì)合金刀具的主要制造商干奢，山高在全球范圍內(nèi)的主要工業(yè)國(guó)家共擁有32家分支機(jī)構(gòu)忿磅。1993年糯彬，山高在中國(guó)創(chuàng)立了分支機(jī)構(gòu)以拓展其在華業(yè)務(wù)。

加工作業(yè)的主要目的是以最低的成本生產(chǎn)精確的零件葱她，從而實(shí)現(xiàn)最高的收益率情连。 降低加工成本的傳統(tǒng)方法是使用更高的加工參數(shù)（通常以更快的切削速度為主）提高生產(chǎn)速度。然而览效，這種方法并沒(méi)有考慮到重要的成本因素，包括報(bào)廢件的費(fèi)用以及生產(chǎn)停機(jī)時(shí)間盼饼。一種從整個(gè)流程的角度考慮生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性的策略新砖，在生產(chǎn)率和制造成本之間實(shí)現(xiàn)了最佳平衡，并且考慮了所有的成本因素豺啦。

成本控制

制造成本中的某些元素遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了制造商的控制冒衍。例如，工件材料類型和成本由最終使用的機(jī)加工部件決定, 因此制造商無(wú)法通過(guò)將渦輪發(fā)動(dòng)機(jī)中的 Inconel? 鉻鎳鐵合金替換為灰鑄鐵來(lái)節(jié)省成本肛劈。同樣搭屿，工廠對(duì)機(jī)床及其維護(hù)和電力進(jìn)行的投資基本上屬于固定成本，通常需要持續(xù)地償還設(shè)備貸款遗时。人力成本相對(duì)靈活一些探龟，但至少在短期內(nèi)比較固定。所有這些成本和加工成本都必須由機(jī)加工部件的銷售收入來(lái)抵消皆墅。提高生產(chǎn)速度（即工件轉(zhuǎn)換為成品的速度)可以抵消固定成本否癣。

更快并不意味著更好

制造商可以控制的加工工藝要素包括切削刀具所用的參數(shù)。不同的刀具灵您、技術(shù)和策略都會(huì)影響生產(chǎn)速度栏荷。此外，很多車間認(rèn)為轰传，只需提高切削速度就能夠在每個(gè)周期內(nèi)生產(chǎn)更多的零件驴党，因此可以降低制造成本。

但實(shí)際情況并非這么簡(jiǎn)單获茬。提高切削速度是要付出代價(jià)的港庄。加工速度越快，穩(wěn)定性通常越差恕曲。應(yīng)力攘轩，包括更高的切削力和發(fā)熱量叉存，同樣也會(huì)影響刀具和工件。刀具的磨損會(huì)加快而且更難以預(yù)測(cè)度帮。刀具可能會(huì)斷裂并在工件上產(chǎn)生劃痕歼捏，刀具磨損或振動(dòng)可能會(huì)導(dǎo)致零件尺寸發(fā)生變化以及/或者表面質(zhì)量下降。這會(huì)導(dǎo)致工件報(bào)廢笨篷，此成本必須從利潤(rùn)中扣除瞳秽。根據(jù)工件材料的價(jià)值以及部件的最終用途（例如，用于復(fù)雜航空部件的昂貴高溫合金）率翅，報(bào)廢工件可能對(duì)制造業(yè)務(wù)的總成本產(chǎn)生災(zāi)難性的后果练俐。此外，可靠性不佳的工藝無(wú)法在無(wú)人看管或半看管的情況下運(yùn)行疙铜，因此無(wú)法節(jié)省人力成本锡锐。

提高切削速度還會(huì)直接影響刀具的使用壽命。過(guò)高的速度會(huì)加速刀具磨損并需要頻繁更換刀具帅邮。由于刀具磨損得更快操椰，需要使用更多的刀具才能切削出同樣數(shù)量的零件。加工成本和機(jī)床停機(jī)成本的增加會(huì)導(dǎo)致制造成本中的理論收益減少比邮、生產(chǎn)速度下降跌仗。

機(jī)床停機(jī)成本

更高的速度雖然會(huì)提高切削刀具的成本，但最初也能夠降低機(jī)床成本掩若。這是因?yàn)闄C(jī)床可以在每個(gè)周期內(nèi)生產(chǎn)更多的零件，并可在機(jī)器成本固定的情況下創(chuàng)造更多的收入抠蕊。然而快鬓，當(dāng)速度超過(guò)一定程度時(shí)，機(jī)床的成本會(huì)再次開(kāi)始上升姆迄。這時(shí)哈误，刀具壽命將會(huì)縮短，導(dǎo)致機(jī)床成本的下降不足以彌補(bǔ)快速增加的加工成本和更換刀具所需的停機(jī)時(shí)間躏嚎。此外蜜自，在某些情況下，極高的切削速度和非常高的加工參數(shù)可能會(huì)增加機(jī)床的維護(hù)成本卢佣，甚至導(dǎo)致由于意外的機(jī)床故障而停機(jī)。

最佳參數(shù)

采用更高的切削速度可以提高生產(chǎn)速度虚茶，但也可能導(dǎo)致加工成本和機(jī)床成本一定程度的增加戈鲁。相反，更低的切削速度可降低加工成本和機(jī)床成本嘹叫，但生產(chǎn)率通常會(huì)下降婆殿。

平衡的方法是適當(dāng)降低切削速度诈乒，同時(shí)相應(yīng)地增大進(jìn)給量和切削深度。采用盡可能大的切削深度可減少所需的走刀次數(shù)婆芦，并因此縮短了加工時(shí)間怕磨。進(jìn)給量也應(yīng)最大化，盡管過(guò)大的進(jìn)給量可能會(huì)影響工件質(zhì)量和表面粗糙度要求绣摹。某些情況下醇颗，在降低切削速度的同時(shí)增大進(jìn)給量和切削深度可以實(shí)現(xiàn)與單純提高切削速度一樣的金屬移除率水平。

當(dāng)達(dá)到穩(wěn)定辽嘹、可靠的進(jìn)給量和切削深度組合時(shí)搭诬，可以使用切削速度對(duì)加工進(jìn)行最終校準(zhǔn)。目標(biāo)是提高切削速度以降低機(jī)床生產(chǎn)每個(gè)工件所需的成本漠阻，但加快的刀具磨損并不會(huì)過(guò)度增加刀具生產(chǎn)每個(gè)工件的成本转傍。

效率模型

20世紀(jì)初，美國(guó)的機(jī)械工程師 F.W. Taylor 開(kāi)發(fā)了一個(gè)用于確定刀具壽命的模型哮怯。此模型顯示，對(duì)于給定的切削深度和進(jìn)給量組合闺焦，在特定的切削速度范圍內(nèi)俺膊，刀具的損耗是安全、可預(yù)測(cè)月幌、可控制的。在此范圍內(nèi)工作時(shí)扯躺，可以量化切削速度捉兴、刀具磨損和刀具壽命之間的關(guān)系。此模型將成本效益和生產(chǎn)率結(jié)合在一起录语，清晰地勾勒出了在定義最佳加工切削速度時(shí)的目標(biāo)倍啥。

當(dāng)切削速度較低時(shí)，切削刀具和機(jī)床成本之和可實(shí)現(xiàn)最高的經(jīng)濟(jì)性澎埠，但生產(chǎn)率會(huì)一定程度地下降虽缕。另一方面，較高的切削速度可以實(shí)現(xiàn)最高的生產(chǎn)率蒲稳，但會(huì)降低經(jīng)濟(jì)性氮趋。在最經(jīng)濟(jì)的切削速度和可實(shí)現(xiàn)最高生產(chǎn)率的切削速度之間，是高效 (HE) 切削速度江耀。

此外剩胁，經(jīng)濟(jì)問(wèn)題和技術(shù)問(wèn)題有時(shí)會(huì)有交集诉植。例如，鈦合金韌性高但導(dǎo)熱性差楞虾，因此需要在較低的切削速度下加工蘑砖，而較低的切削速度通常會(huì)降低加工成本。在這種情況下裕唯，工件的特性本身就允許采用可在生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性之間取得平衡的加工參數(shù)五浊。

工藝穩(wěn)定性至關(guān)重要

要保持生產(chǎn)率和零件質(zhì)量并避免產(chǎn)生廢品，關(guān)鍵在于建立穩(wěn)定的加工工藝扔摔。全局生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性的實(shí)用定義是“確保工藝的最高安全性和可預(yù)測(cè)性菲缕，同時(shí)保持最高的生產(chǎn)率和最低的制造成本”。

要建立穩(wěn)定的工藝晕竿，需要?jiǎng)?chuàng)造一個(gè)盡可能好的生產(chǎn)環(huán)境聂幅。除了選擇現(xiàn)有的最適合工件和加工的刀具材料、鍍層和槽型外喇比，還必須考慮優(yōu)化加工 CAM 程序活乘、刀具夾持系統(tǒng)以及冷卻液應(yīng)用。進(jìn)行工藝整合時(shí)赚滨，也應(yīng)當(dāng)考慮工件搬運(yùn)的自動(dòng)化（例如托盤(pán)或機(jī)械化零件裝卸系統(tǒng)）价恨，原因在于搬運(yùn)毛坯零件和成品零件存貨時(shí)可能會(huì)耗用大量的停機(jī)時(shí)間。

其他問(wèn)題

除了長(zhǎng)期的生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性目標(biāo)外惜辑，制造業(yè)越來(lái)越重視相對(duì)較新的擔(dān)憂唬涧，例如環(huán)境問(wèn)題。一種可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性的平衡方法也有助于解決這些問(wèn)題盛撑。使用較低的切削速度時(shí)碎节，只需消耗較少的能源即可切除工件上的材料，而減小切削深度并增大進(jìn)給量可進(jìn)一步降低能耗抵卫。較低的切削速度可延長(zhǎng)刀具壽命狮荔，降低刀具的磨耗，并減少處理和回收刀具的需要介粘。由于更低的切削速度減少了發(fā)熱量殖氏，因此可以使用只需極少冷卻液或者不使用任何冷卻液的加工方式。

結(jié)論

要采用全局生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性策略姻采，需要對(duì)加工環(huán)境進(jìn)行整體分析并采用與很多現(xiàn)有的金屬切削方法相反的思維方式受葛。然而，一旦將這些概念付諸實(shí)施偎谁，不僅可以節(jié)省成本总滩、提高工件質(zhì)量和實(shí)現(xiàn)更環(huán)保的生產(chǎn)，同時(shí)還能夠在穩(wěn)定餐嗦、可靠的整體制造工藝中保持生產(chǎn)率蝌秕。

山高總部設(shè)在瑞典法格斯塔市灌蛙，致力于開(kāi)發(fā)創(chuàng)新的金屬切削解決方案，并與客戶密切合作以全面理解和專注于滿足他們的需求镐赖，因此譽(yù)滿全球又诡。我們?cè)?50 個(gè)國(guó)家/地區(qū)雇用了 5000 多名員工，并通過(guò)培訓(xùn)从巾、發(fā)展和員工認(rèn)同計(jì)劃以及開(kāi)放的溝通環(huán)境來(lái)提升我們團(tuán)隊(duì)成員的能力懦诸。我們的員工展現(xiàn)了三個(gè)核心價(jià)值觀 – 熱忱待客、家庭歸屬感和個(gè)人承諾趣临，它定義了我們的經(jīng)營(yíng)之道以及我們與客戶赖谷、供應(yīng)商和其他合作伙伴之間的交往方式。如需了解更多信息幸膨，請(qǐng)?jiān)L問(wèn) www.secotools.com滥氏。

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