自高速切削普及以來,從1950年至2000年的半個(gè)世紀(jì)內(nèi),加工效率提高了4-5倍。當(dāng)然,需要提到的是,高速切削一般是由其加工物件來定義其“高速”的范圍。
軋鋼刀片在全部加工成本中所占比重并不大。我們以汽車業(yè)某制造過程為例來分析:機(jī)床等設(shè)備投資占總成本35%;設(shè)備工作時(shí)的能耗占7%;企業(yè)的正常運(yùn)營(yíng)成本占27%;冷卻及潤(rùn)滑成本占17%;直接人工占9%;軋鋼刀具占4%。無獨(dú)有偶,機(jī)床加工鋁合金工件的批量生產(chǎn)成本中,冷卻及潤(rùn)滑占16%;軋鋼刀片 4%;其他加工成本占80%。可以看出,軋鋼刀具在整個(gè)成本中,僅占了極小的一部分。但是,不可忽視的是,這4%成本的軋鋼刀具,卻可能影響到10%-15%的整體加工效率。
對(duì)軋鋼刀片來說,最關(guān)鍵的因素有三個(gè),成本、壽命、效率。有實(shí)驗(yàn)表明,若軋鋼刀片成本降低30%,整體成本大約降低1%;若提高50%的軋鋼刀具壽命,整體成本大約降低1%;但是,若盡可能的優(yōu)化切削參數(shù),提高20%的軋鋼刀具加工效率,那麼,每一個(gè)工件整體成本能降低15%以上。當(dāng)然,要全面提高機(jī)床的生產(chǎn)效率,不僅應(yīng)通過高速切削減少工件的切削加工時(shí)間,還需大力壓縮加工輔助時(shí)間(含機(jī)床調(diào)整、程序運(yùn)行檢查、空行程、起制動(dòng)空運(yùn)轉(zhuǎn)、工件上下料和裝夾、換軋鋼刀等時(shí)間)、待機(jī)時(shí)間和故障停機(jī)時(shí)間,因?yàn)樵诙嗥贩N小批量生產(chǎn)條件下,機(jī)床的有效切削時(shí)間一般只占其全部工時(shí)的25%-35%??梢姡咚偾邢魍?,如何更加有效的加工,是制造業(yè)面臨的重要課題之一。
目前,綠色加工技術(shù)已成為全球的熱點(diǎn),這個(gè)綠色,包括了經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、高效。從環(huán)保角度看,一方面是高速高效加工帶來能耗的降低,另一方面,冷卻液與潤(rùn)滑液的選擇是非常關(guān)鍵。如上所述,冷卻液的成本在整體成本中所占比例頗高,達(dá)到16%左右。潤(rùn)滑與冷卻的效果與整體的加工效率也非常相關(guān),尤其是對(duì)難加工材料,如鈦合金,切削到一定程度後,必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)睦鋮s。隨高速切削的發(fā)展,冷卻液澆注時(shí),軋鋼刀具經(jīng)常出現(xiàn)熱裂的情況,導(dǎo)致軋鋼刀具壽命降低,這一點(diǎn)需要改進(jìn)。
總之,在加工技術(shù)中,高精度、高效率、低成本、環(huán)保,及結(jié)果的可預(yù)見性,都將是明顯的趨勢(shì)。這個(gè)可預(yù)見性,是指軋鋼刀片加工結(jié)果必須是可預(yù)測(cè)的、可控制的,而不是隨機(jī)的。這就要求操作者對(duì)加工技術(shù)有更深的理解。