高性能硬質合金鉆頭有兩大特點:
與高速鋼或傳統硬質合金鉆相比,鉆削質量高,速度快,壽命長
比高速鋼或傳統硬質合金鉆頭成本高得多。
那么,它是否擁有如此多的優點而值得人們為其投資呢?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。用一個簡單而現實的鉆削加工實例作為模型。盡管用于分析本工件的數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。下面是其中涉及的一些細節:
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 - 一把典型的高質量高速鋼鉆頭,一把高性能硬質合金鉆。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驗等。當然,硬質合金鉆速度較高。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
基本鉆頭成本
真實的生產費用
現在差異變得很明顯。采用高性能硬質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。
充分掌控重磨作業同時降低其成本的一種方式是在公司內完成該作業。由于常規鉆頭重磨設備無法完成此作業,因此需要采用新的設備。可能需要的這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重磨可能成本更高。
所提議的公司內部方案對每次重磨可以節省12美元,或者在每把鉆頭的壽命過程中節省120美元。如果將這些節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。與外協重磨相比,這樣可以節省2,600美元以上,與采用高速鋼鉆頭相比,可以節省14,000美元。
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