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
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分析短期成本而得出結(jié)論。評價(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,因此無法直接應(yīng)用到某特定車間或應(yīng)用場合,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與鉆頭初始成本毫無關(guān)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(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(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)給速度基于廠家的推薦,同時(shí)結(jié)合基本的常識和經(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(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(jié)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(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?;谝呀?jīng)給出的假設(shè),可以加工出120,000個(gè)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(shè)備可以將零件的鉆削成本降低幾乎40%。但是,分析還沒有結(jié)束。
我們假定硬質(zhì)合金鉆頭