MILLSTAR用刀具成本和生产力说话
经济学的生产力指的是：产品生产过程中的单位输入和输出的量度标准，使用切削刀具方面，这样的决策经常受成本的影响。然而，必须确定切削刀具的成本是你工厂制造成本的一个很小部分。无论你正使用非常昂贵的切削刀具或者很低成本的插入式刀片工艺。当确定了实际存在的刀具成本是，它是必须被考虑的切削刀具的生产力。以下将通过比较刀具成本和刀具生产力来计算机床生产力。
刀具成本的神话
在过去，刀具成本主要指的是刀具在替换之前能使用的时间。今天刀具寿命应该指的是完成产品的数量和工作的全部时间。如果你还把刀具寿命看成自然时间的话，那你就潜在地丢掉了生产力和利益。新开发的刀具能以更高的转速和进给切削，这样的话，就能更快的加工产品，并加工更大的面积。给机床留出更多的独立时间。
粗加工和精加工的数据收集
使用大多数的先进切削刀具，能更快地完成工作，或者为保护刀具寿命，降低加工时间，工厂会在这两项之间做个选择。下面的应用测试是粗加工和精加工一个凸模，使用高技术，高成本的刀具和低成本刀具之间对比。
粗加工例子1
P20 凸模
装钮扣刀片的铣刀体
直径：25mm 2刃
转速：4500
进给：3200mm/min
刀片价值： 每片8美元
一组刀片能加工完整个模具，但必须旋转2～4次，换刀刃
总刀片成本： 16美元
循环时间：5小时30分
车间费用：每小时100美元
每个模具总成本：566美元
nextpage 粗加工例子2
P20 凸模
4刃高进给整体合金铣刀
直径：12mm
转速：5000
进给：8800mm/min
刀具价值： 每把100美元
一组刀片能加工完整个模具，不需要操作者干涉
循环时间：2小时0分
车间费用：每小时100美元
每个模具总成本：366美元
从以上例子，显而易见，例子2的切削刀具的成本比例子1高很多，但2个例子有三个大的不同点：
一是粗加工每个相同的模具，例子2的总的成本非常低，即使刀具成本高六倍还多。
二是在例子1中，有增加的辅助时间，就是要旋转刀片，换刀刃。这是通常有的操作，旋转刀片的时间还没有算入切削时间中。
三是在例子2中，使用比较小的刀具加工凸模，这样可以省去某些重复粗加工步骤，因为零件加工形状很接近实际形状了。
精加工例子1
大P20凸模
精加工刀片成本 ：30美元
刀具直径： 20mm
转速：12000
进给：6000mm/min
刀片能加工一个凸模
精加工一个凸模循环时间： 6小时
车间成本： 每小时100美元
每个凸模总成本：630美元
精加工例子2
大P20凸模
精加工刀片成本 ：30美元
刀具直径： 20mm
转速：6000
进给：3000mm/min
刀片能加工两个凸模
精加工一个凸模循环时间： 12小时
车间成本： 每小时100美元
每个凸模总成本：1215美元
以上显而易见 ，例子1 是非常少成本，大多数车间都选择这种方法。 例子1中加工循环时间短，这样就能加工更多模具。如果加工时间是6小时，你的车间每天能工作24小时的话，你就能每天加工完成3或4个模具。在例子2中，一天只能加工完成2个模具。很多工厂经常有1个或2个班，他们喜欢无人值班或者通宵工作。例子2也许更多的是实在的成本，因为车间成本本来就是最基本的， 在例子2 中刀片能在继续使用加工另外一个模具，但只节省15美元，这个没考虑在车间的每小时成本内。
把上面例子综合起来是可能的，当白天时候，正加工时，机床参数提高很多。晚上换上新刀具，降低切削参数，这样机床可以整夜运行，操作者不用干预。
nextpage 刀具
通常大多数刀片和少部分不先进刀具，对于精加工来说，没有需要的精度。如果产品最后精度非常重要，那么机床也是很重要的。手工钳工和抛光花费很长时间，而且会降低精度。
更多先进的刀具，切削模具时，能够更好的保证曲面质量和精度。并能大量缩减手工抛光加工到产品最后要求的时间。
很多精加工都采用标准压制刀片，或许比较便宜，但刀具本身精度非常低。用这种刀具加工出来的曲面精度不会很好。刀具通常运行的转速和进给会很低。刀具也许很便宜，但是长的循环加工时间和增加的手工钳工经常会大量的增加成本 。
更多的先进整体合金刀具都会有厚实的刀体，这样可以让刀具刚性更好。厚实的刀体能让在加工过程中产生热量迅速消失，这样可以延长刀具寿命。
应用支持
保持切削刀具和涂层新技术的创新，是非常重要的。管理人员应该创造和维持刀具公司的应用关系，来确保能得到最近的，最好的产品和涂层。
只是读一些广告或文章，来获取信息，想对你特殊应用有帮助，这是很困难的事情。如果你看见某些的感兴趣的，你应该会研究是否对你应用有帮助。如果看起来有些用，你应该去测试这个产品。测试可能会浪费机床时间，但经常在未来会节省更多的时间。
当你联系使用刀具的操作者时，你应该询问的是应用信息，而不是强制销售。销售人员应该具有刀具的基本知识，但经常他们没有应用知识来讨论详细的技术细节。第一个问题你应该问应用工程师，“你有在高性能机床工作过的经验吗？”如果他们没有，你就要问其他人了。
当你联系使用刀具的操作者时，你应该有些基本信息提供给应用工程师：将要被加工的材料，材料的硬度，机床型号，机床最大转速，最大进给，机床需要加工的总深度，主轴锥度（HSK,CAT40）和刀柄型号。
如果你想得到特殊的信息，你必须知道零件的使用情况和细节，比如拐角半径。这些信息能帮助你在短时间内得到好的质量。
一旦你收到这些信息，你应该确定你是否应该测试刀具，从刀具公司找出测试刀具的保险凭证并测试它。
测试是唯一的能知道这个产品是否能提高你的加工过程的方法。
nextpage 过程
目前高性能加工过程已经被讨论很长时间，但很多工厂仍然抵抗改变。一旦你知道基本规律后，过程实际上是很公正的。基于这点，几乎所有的CAM软件公司都把这个过程写进他们的加工软件中。保持软件版本的升级是很重要的，因为你可以从最新版本获得最好的加工过程。
通过使用 HPM 加工过程，甚至在老式的低主轴转速机床获得更高的生产力。
某些新的高进给刀具的设计，使之在老式机床运行得更好。他们运行较低的转速，但是很高的每齿进给量。加工过程仍然是采用小切深。但是非常高的齿载荷——到每齿1mm。
高性能加工过程经常是小切深——通常6％～10％刀具直径和10％～40％的切削步距。
通过浅的切削，粗加工后，零件更接近于后来的形状，这样，半精加工和精加工能更快的完成。HPM粗加工过程经常比老常规的过程快很多。
概要
后来，客户经常讨论切削刀具的成本，某些公司坚持使用购买低成本刀具而另外一些公司发现他们需要研究所有刀具，不管成本，看什么给他们生产带来最好的效率。
许多制造者在经过测试后刀具发现低价格不是最好的选择。如果你购买刀具只是考虑价格，你或许会浪费你的金钱。你也许会失去更多好的先进刀具给你带来的所有好处。某些测试已经进行完，包括高性能，更昂贵，能显示将近20倍刀具寿命或生产力的刀具。
切削刀具的选择和加工过程同样重要，能降低加工循环时间，这样可以在相同雇员和机床前提下得到更高的生产量。
作者：西部车床，如若转载，请注明出处：https://www.lathe.cc/2022/10/2622.html