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　　【机床商务网 名企在线】所有加工车间都面临着同一项任务，那就是将原材料转化为成品工件。 加工出来的产品必须具备指定的质量水平、达到所需的数量并在所要求的期限内交货。与此同时，还必须解决可持续性问题和环境问题。为了保持竞争力和盈利，车间在不断寻求以经济、的方式完成自己的任务。
 

　　时至今日，为了追求工艺改进而付出的这些努力的佳范例是一场在欧洲被称为“工业 4.0”的运动，这场运动利用战略和策略将先进的数据采集、存储和共享技术整合到制造流程中。工业 4.0 目前处于这场制造业革命的顶端，并需要管理层的强力支持、专业人员的参与以及巨大的投资才能得以实现。
 

山高刀具：通过十个简单步骤改进产品性能与生产率

 

　　不幸的是，如果车间缺少像通用电气或通用汽车这样的性工业巨人的广泛资源，在提高生产率方面可能就会欲振乏力。不过，一些成本效益的简单分析和举措能够对中小型企业的生产率产生相当大的积极影响。事实上，在投资于新的计算机、机械手或员工之前，任何车间无论其规模如何，都应执行基本的工艺分析并组织好现有的设备和实践方法。事实是，组织混乱的车间即使实现了计算机化，终也只会陷入计算机化了的混乱局面。
 

　　三个阶段和十个简单步骤
 

　　要对车间的实践方法进行组织，首先需要分三阶段对生产过程执行审查。阶段是选择阶段，需要选择切削策略、刀具和切削条件。下一个阶段是整合阶段，也就是将所选的刀具和策略全部整合到加工工艺中。第三阶段是实现，用于将工艺付诸实施。
 

　　在大多数情况下，第三阶段的结果达不到预期，而且需要采用某些措施，从而根据实际情况进行削足适履，获得可接受的成果。这些措施可能是技术性质的，例如设法减小切削力，也可能是经济层面的，包括旨在降低成本的那些举措。幸运的是，车间可以通过十个简单的步骤分析和改进自己的金属加工工艺。这些步骤如下所示。
 

　　智能化预算控制
 

　　金属加工的常用预算方法是以尽可能低的价格采购所有加工要素，但在选择刀具时好不要仅仅着眼于价格。在讨价还价之前，车间应当考虑需要取得什么样的终结果。如果目的是获得公差严密、质量的工件，则需要使用价格更高的精密刀具来进行加工。
 

山高刀具：通过十个简单步骤改进产品性能与生产率

 

　　寄希望于利用廉价刀具加工出的零件时，往往会得到不合格的零件，而且其花费还要超过高价刀具的费用。另一方面，当质量要求不太严格时，高精度刀具的一些功能会得不到用武之地。了解流程的终目标是做出经济效益的采购决策的步。
 

　　智能化约束处理
 

　　与所探讨的金属加工理论形成对照的真实金属加工会受到一些实际约束，包括机床功率和稳定性以及客户对于尺寸和表面粗糙度质量的需求。切削条件千差万别，而参数的各种组合对切削力和表面粗糙度产生的影响可能会导致用户无法作出某些选择。
 

　　尽管如此，为了突破工艺约束，仅仅全面减小切削参数并非是明智之举。例如，与更改进给量相比，更改切深对机床功耗产生的影响更大。在减小切深的同时增大进给量可以在机床功率有限的约束条件下提高生产率。
 

　　刀具应用合理化
 

　　鉴于可用的刀具槽型、尺寸和材料浩如烟海，因此可以选择的金属加工刀具配置实际上也是数不胜数。机床车间通常每次只为一种加工选择刀具应用，也就是选择一种特定的刀具在零件上加工出一种特定的特征，然后再选择另一种刀具以加工出另一种不同的特征。
 

　　例如，使用两个单独的刀具来车削轴并加工出一个具有两个方肩的宽槽。具体而言，使用其中一个刀具将轴车削到所需的直径并切削一个方肩以及槽的宽度，然后使用第二个刀具切削另一个方肩。每个刀具都经过单独编程和优化，因此产生了各自的编程和管理成本。
 

　　另一个形成鲜明对比的刀具选择策略是开发高度专业化的能够在一次加工中产生多个特征的定制刀具。这种策略非常便捷，但设计和制造专用刀具需要付出不菲的代价。
 

　　介于这两种情况之间的方法是利用能够执行一种以上的加工的标准刀具(多向刀具)。山高的 MDT 刀具就是这种方法的一个范例。
 

　　这款刀具的特性使它能够车削直径、通过插铣加工出一个方肩、在轴上移动以进行切槽，然后撤刀以加工出第二个方肩。即使这样的多向刀具并不使用两个单独刀具的佳切削参数进行加工，在刀具、编程、换刀时间和库存成本方面实现的节约也会使其成为的刀具。
 

　　复杂的工件加工方法（组合技术）
 

　　与使用可执行两种或更多加工的刀具相比，车间可以采用的另一种不相上下的方法是选择能够在多种工件上加工出相似特征的刀具。车间可以加工各种不同的工件，但这些工件具有相同的特征，例如孔、槽和铣削表面。
 

　　为了加快复杂零件的加工速度，车间可以将相似的特征视为一组特征，然后选择一种针对在不同的零件上重复进行的特定加工(例如孔加工)进行了优化的刀具。这种经过优化的刀具不但能够实现高的效率，还由于无需为每个单独零件的刀具进行重复性编程而节约了工程时间并因此降低了成本。这种组合技术方法还有助于减少刀具库存。
 

　　获得质量低但功能合格的工件
 

　　尽管这一概念乍看之下非常奇怪，但车间必须认识到，工件质量应在满足客户规格和功能要求的情况下尽可能得低，并不需要超额满足这些要求。如果某个零件的公差为 5 微米，那么实现 3 微米的公差就是在浪费时间和金钱。要实现更紧密的公差，需要使用质量更高的刀具和更加精密的加工工艺。但客户不会为他们要求之外的这些更高质量慷慨解囊，因此这项工作对于车间来说就是一笔赔钱买卖。
 

　　很明显，有些质量问题(例如毛刺)是必须解决的问题。但在某些情况下，少量的支出并不值得计较 - 与刀具将要加工的大型钛合金航空航天部件的高昂价值相比，区区几欧元或几欧分的刀具成本差异是微不足道的。为了实现高的成本效益，车间应当根据工件的功能和质量要求定制生产质量。
 

　　预测性刀具维护
 

　　传统的刀具维护是按兵来将挡、水来土掩的思路进行的。出现磨损或发生断裂的刀具将被更换。但除了刀具自身的成本以外，这种方法还会产生其他成本，包括制造工艺的停机时间和可能的工件损坏。而预防性刀具维护是一种超越了被动式维护的措施。