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

現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,但它的價格要高近18倍。因此,加工一個孔的基本成本較高。但是在我們的計算中還有一個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

下面的表格顯示的是鉆頭重磨的基本成本。假定在公司內部用成本不是很高昂的工具磨床重磨標準的高速麻花鉆。假定車間的小時計價為60美元。平均磨刀時間假定為5分鐘。無法用普通鉆頭磨床或磨削夾具磨硬質合金鉆頭。這是因為它們的頂尖具有創新的幾何特征,這也正是它們加工性能較好的部分原因。這些復雜的頂尖要求具備非常高的磨削精度。

下面的價格是一些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。

真實的生產費用

重磨成本數值假定每把鉆頭在無法繼續使用之前磨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,則我們可以對發生的真正成本獲得一個比較精確的結論。

下面的表格考慮的是生產六個月(25星期)的情況。基于已經給出的假設,可以加工出120,000個孔。

庫存成本

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。

我們假定硬質合金鉆頭
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