現(xiàn)實中高性能鉆削的經(jīng)濟性

發(fā)布日期：2011-11-25    蘭生客服中心    瀏覽：2283

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高性能硬質(zhì)合金鉆頭有兩大特點：

  • 與高速鋼或傳統(tǒng)硬質(zhì)合金鉆相比，鉆削質(zhì)量高，速度快，壽命長

  • 比高速鋼或傳統(tǒng)硬質(zhì)合金鉆頭成本高得多。


那么，它是否擁有如此多的優(yōu)點而值得人們?yōu)槠渫顿Y呢？并非始終如此。而且并非始終可以通過分析短期成本而得出結論。評價高性能鉆頭的經(jīng)濟性涉及一系列各種各樣的因素。
本文主要闡述這些因素。用一個簡單而現(xiàn)實的鉆削加工實例作為模型。盡管用于分析本工件的數(shù)字建立在近似和假設的基礎上，因此無法直接應用到某特定車間或應用場合，但分析中所采用的邏輯卻可以應用到大量鉆削作業(yè)中。該分析表明，特定鉆頭的成本效益可以通過與鉆頭初始成本毫無關系的一些因素來確定。

工件


分析基于下圖中簡單的鉆削作業(yè)。下面是其中涉及的一些細節(jié)：

  • 工件材料是某種具有適當加工性能的鋼，在單臺加工中心上加工。

  • 該零件的生產(chǎn)率為每小時15件，真實的凈平均值。

  • 工件需要鉆4個孔，孔徑0.531英寸，孔深1.250英寸。


為它們的頂尖具有創(chuàng)新的形狀及幾何特征，這也正是它們加工性能較好的部分原因。這些復雜的頂尖要求具備非常高的磨削精度。
下面的價格是一些典型的可以加工出高質(zhì)量頂尖的已知資源。涂層也是一種必須包括的成本。

  • 每天兩班共16小時加工該工件，每周5天。

  • 車間采用單位時間計價制，每小時60美元，包括機床成本、勞動力和雜項開支等。


基本的鉆頭性能


我們首先來看鉆頭性能的基本衡量因素 ：切削速度。采用兩把刀具進行比較 - 一把典型的高質(zhì)量高速鋼鉆頭，一把高性能硬質(zhì)合金鉆。所顯示的速度和進給速度基于廠家的推薦，同時結合基本的常識和經(jīng)驗等。當然，硬質(zhì)合金鉆速度較高。如果將切削時間轉換為成本，則會得出如下結果：

基本鉆頭成本













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現(xiàn)在我們再加入一些其它的重要信息，諸如鉆頭的成本及期待的切削壽命等。
硬質(zhì)合金的鉆削速度比高速鋼鉆頭的快2.5倍，壽命要長5倍，但它的價格要高近18倍。因此，加工一個孔的基本成本較高。但是在我們的計算中還有一個沒有考慮的部分就是在其第一次壽命周期之后的成本和性能。

鉆頭維護


下面的表格顯示的是鉆頭重磨的基本成本。假定在公司內(nèi)部用成本不是很高昂的工具磨床重磨標準的高速麻花鉆。假定車間的小時計價為60美元。平均磨刀時間假定為5分鐘。無法用普通鉆頭磨床或磨削夾具磨硬質(zhì)合金鉆頭。這是因為它們的頂尖具有創(chuàng)新的幾何特征，這也正是它們加工性能較好的部分原因。這些復雜的頂尖要求具備非常高的磨削精度。
下面的價格是一些可以加工出高質(zhì)量頂尖的已知資源。涂層也是一種必須包括的成本。













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真實的生產(chǎn)費用



重磨成本數(shù)值假定每把鉆頭在無法繼續(xù)使用之前磨10次。如果我們將購買鉆頭的成本與所有重磨成本結合起來，然后考慮兩種刀具的長期總體性能，則我們可以對發(fā)生的真正成本獲得一個比較精確的結論。
下面的表格考慮的是生產(chǎn)六個月（25星期）的情況。基于已經(jīng)給出的假設，可以加工出120,000個孔。

庫存成本


現(xiàn)在差異變得很明顯。采用高性能硬質(zhì)合金鉆頭及可以勝任的重磨設備可以將零件的鉆削成本降低幾乎40%。但是，分析還沒有結束。
我們假定硬質(zhì)合金鉆頭是進行外協(xié)重磨的，那么在等候重磨鉆頭返回這段時間里我們用什么鉆頭呢？答案自然是采用備用鉆。備用鉆的數(shù)量將依據(jù)重磨所需要的周轉時間而定。
基于我們前面用的生產(chǎn)率、孔數(shù)以及鉆頭壽命，每個工作日將大致磨損兩把鉆頭。意味著在等候重磨的過程中每天需要兩把備用鉆頭。滿足該需要的鉆頭數(shù)量有可能會非常高。如下面的表格所示，控制重磨的交貨時間非常重要。

成本控制


充分掌控重磨作業(yè)同時降低其成本的一種方式是在公司內(nèi)完成該作業(yè)。由于常規(guī)鉆頭重磨設備無法完成此作業(yè)，因此需要采用新的設備�？赡苄枰倪@種設備的一個實例如照片所示。CNC機床可能成本很高，但在某些情況下外協(xié)重磨可能成本更高。
我們一直采用的假設60美元計價包括機床費用、勞動力和雜項成本等。還假定每小時磨10把鉆頭。表格表明了在一把鉆頭10次重磨壽命中總體節(jié)省情況。

最后的分析


所提議的公司內(nèi)部方案對每次重磨可以節(jié)省12美元，或者在每把鉆頭的壽命過程中節(jié)省120美元。如果將這些節(jié)省包括到長期運作成本比較中，則該工件的總鉆削成本可以降低達15,099美元。與外協(xié)重磨相比，這樣可以節(jié)省2,600美元以上，與采用高速鋼鉆頭相比，可以節(jié)省14,000美元。
請記住，這些節(jié)省僅來自一把鉆頭、一種工件及6個月周期的情況。對典型的擁有少量鉆床或加工中心的生產(chǎn)廠而言，節(jié)省的潛力更大。

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