一家模具制造商正在尋求降低生產(chǎn)成本的新方法，以便與海外低生產(chǎn)成本的制造商進(jìn)行競爭。而購置價(jià)格相對較高的高性能刀具，看起來似乎有點(diǎn)違背常理，但從提高刀具的使用壽命和改善生產(chǎn)周期的觀點(diǎn)來看，其所彌補(bǔ)的并不止這一點(diǎn)差距。
面對來自日益激烈的海外低成本廠商的競爭，模具行業(yè)的加工車間正在不斷地尋求各種方法，以盡可能降低他們的生產(chǎn)成本。然而，按照刀具制造商OSG Tap & Die公司的說法，只一味重視較低成本的解決方案，而輕視高性能加工設(shè)備的優(yōu)越性，往往是一種錯(cuò)誤的想法。
最近，Melrose Mold & Machining公司因以超越價(jià)格的觀點(diǎn)看待問題而獲益匪淺。該車間原先以為投資購置廉價(jià)的刀具可以節(jié)約資金，因此沒有選用OSG公司具有較高加工性能的一類刀具。實(shí)際上刀具使用壽命和產(chǎn)量的提高，更勝于對刀具相對較高初期成本的補(bǔ)償，這說明刀具的價(jià)格并不一定與零件的總體生產(chǎn)成本直接關(guān)聯(lián)。事實(shí)上，采用新的刀具，幾乎使模具的加工時(shí)間減少了95%。
坐落于Illinois州的Melrose公司，一直從事橡膠件精密模具的加工生產(chǎn)，已有超過35年的歷史。最近，來自海外競爭對手的壓力，使該公司總裁Mark Kawczynski先生不得不向刀具供應(yīng)商Elmurst Abrasives公司的總裁Darije Nikolic先生咨詢，他希望尋求一種更好的解決方案。Nikolic先生很快意識(shí)到，Melrose公司所需要的不是最低價(jià)的刀具，而是需要每一步加工都能夠創(chuàng)造出最高價(jià)值的刀具。
經(jīng)過與OSG公司的多年合作，Nikolic先生確信，該公司所提供的一系列常見刀具，經(jīng)過獨(dú)特的表面處理后具有獨(dú)一無二的金屬特性和幾何形狀，可長期為Melrose公司節(jié)約生產(chǎn)成本。Melrose公司的其中第一個(gè)加工生產(chǎn)項(xiàng)目，在使用這些刀具之后證實(shí)了他的預(yù)言。這一特殊的項(xiàng)目涉及到一套20個(gè)型腔模具的加工，該模具由4140號(hào)預(yù)先淬火處理的鋼材制成，客戶提出了快速交貨的要求。根據(jù)原型計(jì)算，該模具的加工需要170h才能完工，這樣長的加工時(shí)間是無法讓人接受的。
Nikolic先生認(rèn)為，提高效率的第一步是解決該模具的3D粗加工問題，即這種工藝中最耗費(fèi)時(shí)間的加工部分。他的建議是：不采用傳統(tǒng)的可分度銑刀或?qū)嵭挠操|(zhì)合金立銑刀，而是采用OSG公司的Phoenix高進(jìn)給率可分度半徑刀具，以提高金屬切削率?！癙hoenix刀具可以切削加工被認(rèn)為圓頭立銑刀至今所能承擔(dān)的各項(xiàng)工作?！監(jiān)SG公司地區(qū)經(jīng)理Stevel Lauman先生說，他曾與Nikolic先生密切合作，為Melrose公司提供過各種解決方案，“這種刀具形狀的設(shè)計(jì)，可提高金屬切削率，并可進(jìn)行類似于圓頭銑刀那樣的跨步銑削加工，同時(shí)又可保持半徑立銑刀的剛性。”
這種刀具使Melrose公司的切削深度提高了一倍，增加到0.59in（1in=25.4mm，下同），同時(shí)使主軸的轉(zhuǎn)速增加到758r/min。進(jìn)給速度保持不變，即62in/min。因此，該工件的粗加工部分被削減了一半。此外，在粗加工以后，該零件的光潔度實(shí)際上足以省略半精加工階段，而直接進(jìn)入到零件的精加工階段。
為了使模具的型芯和型腔達(dá)到最后的精加工水平，Nikolic先生建議采用OSG公司的Exocarb WXS刀具，這是一種高進(jìn)給率的實(shí)心硬質(zhì)合金圓頭半徑立銑刀。與該車間以前使用的精加工刀具相比，這種帶有WXS涂層的刀具具有更高的氧化點(diǎn)，刀具的表面硬度較高，但摩擦系數(shù)較低（圖）。在進(jìn)行第一道精加工時(shí)，要求采用1/2in型式的刀具，這類刀具的特點(diǎn)是可使該車間機(jī)床主軸的轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度分別達(dá)到3250r/min和357in/min，切削深度為0.2in。在接下來的操作中，采用帶WXS涂層的1/4in銑刀，此時(shí)，該車間使用的機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速和進(jìn)給速度分別為6500r/min和357in/min。在進(jìn)行該模具的精加工操作時(shí)，Melrose公司采用了3/32in的4排屑槽方形刀具，其旋轉(zhuǎn)速度和進(jìn)給速度分別為7500r/min和28in/min。
OSG公司的Exocarb-WXS圓頭半徑立銑刀，采用該公司專有的WXS涂層，用于Melrose公司的精加工操作，這種涂層使刀具的頂端具有更高的氧化點(diǎn)、更高的硬度和較低的摩擦系數(shù)，與以前該車間使用的刀具相比，該涂層有助于提高刀具的加工性能，使其能夠以更高的參數(shù)進(jìn)行加工操作
該車間原先估計(jì)，新刀具的耗資將要比其通常使用的刀具高約30%。然而，當(dāng)采用這些刀具時(shí)可使刀具的切削生產(chǎn)時(shí)間從170h縮減到9h，上述費(fèi)用就算不了什么了，這意味著可節(jié)約94.7%的生產(chǎn)時(shí)間。大部分所節(jié)約的時(shí)間來自于半精密加工和精密加工階段。在粗加工過程中，采用Phoenix銑刀其切削的表面相對比較光滑，加工廢品率低，帶有WXS涂層的立銑刀能以300in/min以上的進(jìn)給速度運(yùn)行，從而大幅降低了精加工階段的加工生產(chǎn)時(shí)間。況且，加工時(shí)間也并不是促使生產(chǎn)成本節(jié)約的唯一推動(dòng)力。用于第一個(gè)工程項(xiàng)目加工的各種Exocarb刀具，還有足夠的使用壽命用于下一套10型腔模具的生產(chǎn)加工。
雖然高性能刀具的費(fèi)用可能會(huì)比通用刀具的價(jià)格高2~3倍，但它們卻可提高生產(chǎn)速度和產(chǎn)量，最大程度地降低加工時(shí)間和勞動(dòng)力，并創(chuàng)造更高的價(jià)值。而更重要的是，對于像Melrose公司這樣的一個(gè)加工車間而言，這種刀具可滿足客戶對產(chǎn)品質(zhì)量、價(jià)格和交貨期等方面的市場需求，因?yàn)閬碜試獾蛢r(jià)競爭的特點(diǎn)對這個(gè)市場有著很大的影響。
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