數控機（jī）床

       上海, 2015 年 11 月 - 製造商們采（cǎi）用（yòng）各種各樣的加工流程（chéng），把眾多不同的工件材料加（jiā）工成千變萬（wàn）化的零件。盡管這些方法和結（jié）果（guǒ）有著顯著的不同，但製造商們都有一（yī）個共同的目標，那就是在一定的時間內，以適（shì）當的成本，生產出一定（dìng）數量的、滿足質量要求的工件。

      為了能夠在加工優質零件（jiàn）的同時獲得豐厚的利潤，許多製造商采取微觀的途徑：首先選擇刀具，確定應用（yòng），接下來是解決（jué）問題（tí），這是一種被動的方法。然而，目前的研究建議采取相反的方法，把（bǎ）重點放在整個加工流程的三個主要組成部分或方麵。

      製造商應首先仔（zǎi）細審查整個加工流程，重點是消除不合（hé）格品和意外停機時間，因為這些是製造商實現目標（biāo）的關鍵障礙。在確立一個（gè）穩（wěn）定可靠的流程後，接下來要進行生產經濟學分析，以（yǐ）平衡（héng）產量和製造成本。最後，仔細選擇切削條件和（hé）刀具來全麵優化加工流程。
 

     
  
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     質量第一

     在（zài）所有製造商的目標中，最重要（yào）的因素是實現穩定一致的產（chǎn）品質（zhì）量。如（rú）果加工的零件達不到客戶指定的質量水平，那麽無論零件產量有多高，加（jiā）工速度有多快，節省多（duō）少成本，一切都變得毫無意義。

      質量標準包括公差、表麵光潔（jié）度和零件的一致性。製造商們總是聲稱，在他們的運營中，零件質（zhì）量（liàng）是公認的、不可或缺的一部分。然而，在大多數情況下，這種聲稱隻是盲目（mù）樂觀或自我欺騙。事實上，在整個製造業，相當（dāng）一部分的工件是有（yǒu）缺陷的，必須返工或報（bào）廢。

      生（shēng）產有（yǒu）缺陷的（de）零件（jiàn）會導致（zhì）成本升高，這不僅體現在材料、勞動力和機器運行時間方麵，而且還體現在生產計劃中（zhōng）斷方麵（miàn）。一些生（shēng）產（chǎn）車間通過把不合（hé）格品的發（fā）生率（lǜ）納入他們的生產計劃中，刻意製造（zào）一種加工可靠性或可預測（cè）性的假象。例如，當客戶需要十個零件時，規劃人員可能會準備十二個（gè）零件的加工，因（yīn）為他們已預料到有（yǒu）兩個零件將會被丟棄或報廢。這樣的（de）努力不僅浪費資源和時間，同時（shí）還會（huì）產生不合格品或不必要的庫存（cún）。

      當生產流程中的一個或多個要素被誤解或失控的時候，就會產（chǎn）生有缺陷的零件。一些製造（zào）商會（huì）對零件質量問題（tí）做（zuò）出被動反（fǎn）應，把精力集中放在（zài）生產流程的管理方麵，結果，在某些情況下，忽略了流程中的重要（yào）環（huán）節。

      例如，一味（wèi）通過追求更短的循環時間來實現最大產量，可能會破壞金（jīn）屬加工的可靠性。當一個加工操作一直在極限性能下運行時，超過這些極限就會導致不合格品、浪費時間和金錢。零件產量必須與（yǔ）可實現安全加（jiā）工流程的（de）加工參數保持平衡。

      另一方（fāng）麵（miàn），不（bú）合格（gé）品的原因可能（néng）與（yǔ）加工的（de）生（shēng）產（chǎn）率因素無（wú）關。例如，一家生產航空航天部件的製造（zào）商，有一次因零件（jiàn）在（zài）加工完成（chéng）後存在毛（máo）刺，導致一係列零件被客戶拒收。由於消除毛刺的操（cāo）作需要人工（gōng）完成，這會導（dǎo）致零件成本（běn）上升 20％，因此與找出方法消除（chú）毛刺相比，產量成為一個次（cì）要問（wèn）題。

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      盡可能縮短非計劃停機時間

      要最大限度（dù）地充分利用製（zhì）造（zào）資源，就（jiù）需要盡可能地（dì）縮短停機時間，簡單來說，就是機床不產（chǎn）生切屑的時間（jiān）。有些停機時間（jiān）是必要的、預先安排的。這包括機床編程和維護、夾具安裝、工件裝卸和刀具更換所花費的時間。製造商會在他們的生產計劃中考慮停機時間。然而，不合格品的產生會造成計劃外停機。如果必須重新加工不合格品，那麽（me）初始加工該零件所用的時間就是計劃外的停機時間（jiān），被浪費（fèi）掉了。

      傳（chuán）統上，生產（chǎn）車間采取被動的方法來縮（suō）短計（jì）劃外停機時間。當一個問（wèn）題導致生產中斷時，便（biàn）開始尋找解（jiě）決方案。更（gèng）好的方法是積極主動（dòng）地（dì）進行規劃，從一開（kāi）始就確定加工的關（guān）鍵目標，並控製流程以實現目標，而不是等待出現問題後再做出反應。大多（duō）數生產車間用 20% 的時間進行準備工作，然後用 80% 的（de）時間實施和測試。理想（xiǎng）的做法是用（yòng） 80% 的時間進行準備，其（qí）餘 20% 的時間用來實施和調整（如有必要）。

      在準備加工操作時，生產車間應分析自身的目（mù）標並製定可靠的流程來實現它。主要目標並非總是提高（gāo）生產速（sù）度。雖然一（yī）些製造場合，如汽車零（líng）件生產（chǎn），仍然是大批量生產的真實例子，但在（zài）目（mù）前，製造業正轉向高混合、小批量的生產。

      在大規模生產中，當開發一個加工（gōng）流程時，如果在較長的一段時間內有 50 或（huò） 100 個零件報廢，這對在該期間生產的成千上萬（wàn）個零件來說微不足道，因此很（hěn）容易被忽略。然而，在高混合（hé）、小批（pī）量的生產中，這個（gè）流程必須在生產零件前，甚至從一開始就必須精（jīng）心地開發。高混合、小批量生產可能涉（shè）及（jí）小批量的（de）零件（jiàn）生產、一（yī）批（pī）隻有數個零件的生產，甚至隻定製一個零件。在這種情況下，幾件不合格品就會造成利潤和虧損之間的差異。

      主動過程分析（xī）

      盡管（guǎn）最終會帶來巨大的價值，但主（zhǔ）動分析（xī）加工操作本身是一件非常耗時的事情。金屬切削流程的可靠性受到多種因素的影響，包括工件的配置和材料、設備加工能（néng）力和（hé）數據、刀具/裝夾係統、人為因素（sù）、外圍設備和（hé）維（wéi）護問題。

      所製造產品的最終用途以及用來加工（gōng）的工（gōng）件材料，決定了許多影響加工可靠性的重要因素。例如，對於由鎳基合金製成的重要航空航天部件的加工，必須在分析時考慮工件材料的導熱（rè）性差和（hé）加工硬化（huà）的傾（qīng）向。使用鋒利（lì）的（de）切削刀具和保守（shǒu）的加工（gōng）參數可以很好地兼顧生產率和產品一致性（xìng）。

      相反，鋁合金工件被視為一種（zhǒng）輕快的加工，但（dàn）切削刀（dāo）具必須在鋒利的（de）同時還具有出色的（de）耐磨性，以應對（duì）該材料的磨蝕。此外，可控製切屑的刀具槽型以及可管理切屑的外圍設備（例如高壓冷卻液和機床切屑（xiè）輸送器），也在確保鋁合金加（jiā）工可靠性方麵發揮著重要的作用。

     在加工作業中，數（shù）控機床 (CNC) 和自動化係統有助於提供高水（shuǐ）平的加工預測性，但其運行的有效性取決於人力投入。考慮不全或粗心的編程會導致高度自動化地生產不合格零件。（參見附注了解金屬加工技術知識）此外，在生產車間中，還需要投入人力來裝載（zǎi）和固定工件，定期進行（háng）生產設（shè）備的日常維護（hù），以防止計劃外停機。
  
     
     

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      結論

     所有製造商都有一個共同的目標，那就是在一定的時間內，以適當的（de）成本，生（shēng）產出一定數（shù）量的、滿足質量要求的工件。實現所需的零件質量是（shì）最重要的，因為無論生產（chǎn）多麽迅速，加工成本多麽低（dī）廉，一旦（dàn）產品質量不合格，一切都變（biàn）得毫無意義。許多製造商從微觀（guān）的角度或按照（zhào）個人的觀點（diǎn）來解（jiě）決零（líng）件質量問題（tí）。然而，更好的做（zuò）法是先分析生產經營的總體目標，然後主動地進行規劃並引導流程（chéng），以實現所需（xū）的結果。

     在開發（fā）出可充分保證零件質量的可靠生（shēng）產流程後，製造商應該考（kǎo）慮自身特定運營情況的（de）生產（chǎn）經濟性，以（yǐ）保證盈利能力，從而讓企業生存下來。最後，選（xuǎn）擇切削條件和切削刀具來全麵優化生產流程，從而獲得最佳的成果。

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      附注（zhù）
 

     信息聯通的金屬切削技能

     隨著刀具前端的材料和槽型不斷優化，機床的功率和精度不斷改（gǎi）進，以及 CNC 軟件係統提供精密的數據（jù）管理輸入，加工技術每（měi）天（tiān）都在進步。

     加工技術與（yǔ）應（yīng）用這些技術所需的知識之間（jiān）的聯（lián）係變得越來（lái）越重要。然而，人類並非都（dōu）投入相同的研發精力來產生新的加工（gōng）技術。此外，在整個製造業，擁有（yǒu）最豐富加工知識的人數不斷減少（shǎo）。

     為了幫（bāng）助製造商了解和充分利（lì）用日益複雜的金屬切削流程，山高開發了（le） STEP（山高技術教育課程）。公司為其員工（gōng）提供教育的目的是確保山高客戶與受過最好教育（yù）培訓的金屬切削專業人（rén）員聯係。此外，STEP 還旨在讓客戶了解這一快速變化的行業的發展趨勢，從（cóng）而確保公司能夠實現最（zuì）大的生產效率。

     在金屬（shǔ）切削技術（shù）的發展過程中，對各種可能的情況進行比較是至關重要的。例如，對於困（kùn）難的加工作（zuò）業，可能需要新的刀具，或者作為一種替代方法，改變（biàn）切削（xuē）技術或許能改善某些工件材料的可加（jiā）工性。借助通（tōng）過 STEP獲得的知識，製造商們可以了解（jiě）山高（gāo）和其他業界供應商提供的高效替代方案（àn）。

     STEP 通過以下形式提供：教（jiāo）育培訓班、培訓研討會、山高出版印刷的材料，例如“Metal Cutting, Theoriesand Models”《金屬切削：理論和模型》和“Metal Cutting, Theories in Practice”《金屬切削：實踐中的理論》。STEP 核心課程旨在詳（xiáng）細介紹加工（gōng）和刀具技術（shù），適用於一般技術人員。STEP 高級課程在核心（xīn）課程的基礎上進一步提供了技（jì）術專家級別的知識。NEXT STEP 增（zēng）加了製造和生產經濟學材料，以提供技術專家學術級別的知識。總之，STEP 課程可以幫助金屬切削企業大幅度提高生產率（lǜ）、降低成本和改善（shàn）工件質量，從而提（tí）升（shēng）其競爭力。