解剖生产线上的增效降本

从制造业的生产成本构成来看,加工效率才是降低成本的决定性因素。其实我们所一直关心的提高加工效率这一课题,其最终目的还是为了服务于降低加工成本,提高单位时间的产量。至于如何有效地提高生产效率,必须综合观察以下几项因素一起考虑,其中必不可少的一个环节就是高速高效加工。

1.高速高效加工

我不推崇单纯的高速加工。实际上高速只不过是为了实现高效率加工的一个手段而已。现在风行的高转速加工只不过是将切削速度由几米提高到几十米的硬质合金材料较合适的速度范围,并不是所想象的几千米以上能够出现自然律逆转的领域。实际加工中所面临的是,切削速度越高,刀具寿命越短,无畏地追求高的速度只会带来加工成本的增加。因此,在刀具材料能够承受的范围内,尽量提高切削速度,通过合理地选择加工工艺,采用可获取大走刀量的刀具是增效降本的正确途径。

高速切削作为一种新的切削工艺,显示出了它独特的优越性。在高速切削时,不仅要求刀具要有足够的使用寿命和耐磨性,而且还要求刀具本身要有足够的刚性和良好的动平衡性能。因此,要实现真正的高速加工,首先必须保持加工的可靠性和稳定性。黛杰最新开发出一套硬质合金刀杆+可换刀头系列,针对用户不同的加工需求,可对刀具进行最有效的集约化管理。在一种规格的刀杆上就可以更换7种可以覆盖从粗加工到精加工的刀头,并且在机床上就可以直接更换,大大节省了刀具的库存数量、空间以及生产中的停机换刀时间。特别是因为紧固螺纹亦为整体硬质合金烧结,所以刀杆的刚性和可靠性与钢制品相比较至少提高了2～3倍,因此,不仅是进给率可以大幅度提高,而且切削转速亦可提高3倍以上,刀具寿命甚至有高达20倍以上的记录。

2.提高刀具制造精度

众所周知,刀具的精度不但影响到加工零件精度和刀具的使用寿命,而且对加工效率也起到极大的影响。为了减少甚至免除零件后期钳工加工工序,确保刀具高精度成了决定加工成本的一个重要环节。黛杰的机夹式精加工刀具的高精度、高稳定性、坚固的刀片构造可抑制振动,在高速加工时亦轻盈圆滑。

刀具制造实际上是一个系统工程,也是一种技术性极强的工作。如我们要稳定地制造±0.002mm精度的刀具,首先必须开发出硬度高、锋刃性好但又容易磨制成形且砂轮损耗也极小的材质。这些一向彼此矛盾的性能促使我们必须投入极大的精力去研究开发。黛杰新概念超微粒材种FZ系列就属于此类。其次,在制造过程中必须有充分高精度的设备来保证精度,竭力避免人为因素。

3.新的思考方法和加工方法

在实际使用中,刀具的运行成本往往不被人们所重视。如果一把刀具仅使用一次就扔掉,真正的运行成本就很难得到改善。在实际加工所消耗的成本是多少才是人们应该真正关注的。目前,就国内的汽车发动机生产线而言,普遍使用的是机夹式刀具,由于发动机的内部构造非常特殊,使用的机夹刀具和刀片也十分特殊,因此,刀具的消耗成本很大。其实,日本的汽车厂普遍使用的是整体刀具。尽管整体刀具价格高,但可以不断进行修磨,能够有效降低运行成本。同时,修磨在工厂内部进行,不仅成本低而且能够保证交货期。目前国内普遍存在的问题是,很多发动机厂都有自己的刀具修磨部门,但其功能没有得到充分发挥。

在中国,用户经常会将一些生产中的难题交给我们,对于用户给予的信任我们倍感欣慰。同时,我们也希望中国制造业能够博取众长,不盲目崇拜某些国家和地域,脚踏实地地择优取用。日本制造业水平的突飞猛进非常值得同为黄种人的我们借鉴和学习。中国普遍流行的交钥匙工程其实在日本制造业中是很少见的。因此,在初期使用的刀具里日本所占的份额也相当小,即使对于黛杰这样一家专业的刀具生产厂家也是如此。但是,我们并没有因此而放弃努力,充分利用自己所拥有先进的技术和丰富经验,先后为通用、大众等发动机生产线以及东汽、沪东造船等一般机械厂家的刀具进行了改善,得到了用户的一致好评。

在发动机生产线上,黛杰的钻头和铰刀的优势十分突出,在日本的各大汽车公司都有应用。黛杰的比梦钻头是高速加工当之无愧的首选,该刀具整体烧结而成,不像焊接的刀具那样出现脱焊问题,修磨也很容易。在某个超大型汽车发动机厂,其一个工位上,一年只需一支钻头,不需停机和换刀,虽然价格比较高但其使用的综合成本低。

黛杰的新产品研发也主要围绕增效降本,比如说CBN,PCD材料的任意化成形(比梦系列的扩展),新材料的运用(DV涂层,纳米级超超微粒材质)以及刀具制造的高精度化(圆弧精度±0.002mm的镜面球刀系列等)。另外,亦会针对用户具体需求开发新的加工方法。比如我们推出的DLD刀盘,能够有效解决用户加工过程中普遍存在的毛刺多和易崩边现象。此举并不是通过高速高进给来提高加工效率,而是通过减少后续工序来缩短整个制造过程的时间。

4.齐全的产品构成

在模具行业,黛杰具有明显的优势,几乎占据了中国汽车覆盖件和冲压件模具加工刀具70%以上的市场,处于举足轻重的地位。黛杰的模具加工用刀具以高效率、高精度、长寿命而闻名,能适应全部的模具加工要求。从高硬度模具的粗加工到精加工,在实际使用中,只要是用户想像得到的型式和用途,黛杰基本上都有相对应的标准产品来满足要求,不用特意订做特殊品,这样不仅可以降低刀具购买成本,而且通过缩短刀具的交货期来达到合理安排生产最终缩短整个制造周期的目的。

因此,增效降本对于刀具的要求,从刀具制造的角度来看就是提供可以高速高效进行高精度加工的产品。同时针对生产实际的不同要求开发出适应新的思考方法、新的加工方法的产品。另外,尽量选择产品构成齐全的标准刀具产品也是增效降本的一个好方法。

摘自《工具技术》作者:黛杰工业株式会社上海代表处高永明

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