現(xiàn)實(shí)中高性能鉆削的經(jīng)濟(jì)性

發(fā)布日期：2012-11-18    蘭生客服中心    瀏覽：2632

 

高性能硬質(zhì)合金鉆頭有兩大特點(diǎn)：

  • 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(zhǎng)

  • 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(diǎn)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(guò)分析短期成本而得出結(jié)論。評(píng)價(jià)高性能鉆頭的經(jīng)濟(jì)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(gè)簡(jiǎn)單而現(xiàn)實(shí)的鉆削加工實(shí)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(shè)的基礎(chǔ)上，因此無(wú)法直接應(yīng)用到某特定車(chē)間或應(yīng)用場(chǎng)合，但分析中所采用的邏輯卻可以應(yīng)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(guò)與鉆頭初始成本毫無(wú)關(guān)系的一些因素來(lái)確定。

工件


分析基于下圖中簡(jiǎn)單的鉆削作業(yè)。下面是其中涉及的一些細(xì)節(jié)：

  • 工件材料是某種具有適當(dāng)加工性能的鋼，在單臺(tái)加工中心上加工。

  • 該零件的生產(chǎn)率為每小時(shí)15件，真實(shí)的凈平均值。

  • 工件需要鉆4個(gè)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(fù)雜的頂尖要求具備非常高的磨削精度。

下面的價(jià)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(shí)加工該工件，每周5天。

  • 車(chē)間采用單位時(shí)間計(jì)價(jià)制，每小時(shí)60美元，包括機(jī)床成本、勞動(dòng)力和雜項(xiàng)開(kāi)支等。


基本的鉆頭性能


我們首先來(lái)看鉆頭性能的基本衡量因素 ：切削速度。采用兩把刀具進(jìn)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(jìn)給速度基于廠(chǎng)家的推薦，同時(shí)結(jié)合基本的常識(shí)和經(jīng)驗(yàn)等。當(dāng)然，硬質(zhì)合金鉆速度較高。如果將切削時(shí)間轉(zhuǎn)換為成本，則會(huì)得出如下結(jié)果：

基本鉆頭成本

現(xiàn)在我們?cè)偌尤胍恍┢渌闹匾畔�，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(zhǎng)5倍，但它的價(jià)格要高近18倍。因此，加工一個(gè)孔的基本成本較高。但是在我們的計(jì)算中還有一個(gè)沒(méi)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(hù)


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(biāo)準(zhǔn)的高速麻花鉆。假定車(chē)間的小時(shí)計(jì)價(jià)為60美元。平均磨刀時(shí)間假定為5分鐘。無(wú)法用普通鉆頭磨床或磨削夾具磨硬質(zhì)合金鉆頭。這是因?yàn)樗鼈兊捻敿饩哂袆?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(fù)雜的頂尖要求具備非常高的磨削精度。

下面的價(jià)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。

真實(shí)的生產(chǎn)費(fèi)用


重磨成本數(shù)值假定每把鉆頭在無(wú)法繼續(xù)使用之前磨10次。如果我們將購(gòu)買(mǎi)鉆頭的成本與所有重磨成本結(jié)合起來(lái)，然后考慮兩種刀具的長(zhǎng)期總體性能，則我們可以對(duì)發(fā)生的真正成本獲得一個(gè)比較精確的結(jié)論。

下面的表格考慮的是生產(chǎn)六個(gè)月（25星期）的情況。基于已經(jīng)給出的假設(shè)，可以加工出120,000個(gè)孔。

庫(kù)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(shè)備可以將零件的鉆削成本降低幾乎40%。但是，分析還沒(méi)有結(jié)束。

我們假定硬質(zhì)合金鉆頭是進(jìn)行外協(xié)重磨的，那么在等候重磨鉆頭返回這段時(shí)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(zhuǎn)時(shí)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(gè)工作日將大致磨損兩把鉆頭。意味著在等候重磨的過(guò)程中每天需要兩把備用鉆頭。滿(mǎn)足該需要的鉆頭數(shù)量有可能會(huì)非常高。如下面的表格所示，控制重磨的交貨時(shí)間非常重要。

成本控制


充分掌控重磨作業(yè)同時(shí)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(shè)備無(wú)法完成此作業(yè)，因此需要采用新的設(shè)備�？赡苄枰倪@種設(shè)備的一個(gè)實(shí)例如照片所示。CNC機(jī)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(shè)60美元計(jì)價(jià)包括機(jī)床費(fèi)用、勞動(dòng)力和雜項(xiàng)成本等。還假定每小時(shí)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(duì)每次重磨可以節(jié)省12美元，或者在每把鉆頭的壽命過(guò)程中節(jié)省120美元。如果將這些節(jié)省包括到長(zhǎng)期運(yùn)作成本比較中，則該工件的總鉆削成本可以降低達(dá)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(qǐng)記住，這些節(jié)省僅來(lái)自一把鉆頭、一種工件及6個(gè)月周期的情況。對(duì)典型的擁有少量鉆床或加工中心的生產(chǎn)廠(chǎng)而言，節(jié)省的潛力更大。

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