數（shù）控機床

      上海, 2015 年 11 月 - 製造（zào）商們采用各種各樣（yàng）的加工流（liú）程（chéng），把（bǎ）眾多不同的工件材料加工成千變萬化的零件。盡（jìn）管（guǎn）這些方法和結果有著（zhe）顯著的不同，但（dàn）製造商們都有一個共同的目標，那就是在（zài）一定的時間內，以適當的成本，生產出（chū）一定數量的（de）、滿（mǎn）足質量要求的工件。

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

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      質量（liàng）第一

      在所有製造商的目標中，最重要的因素是實現（xiàn）穩定一致的產品質量。如果加工的零件達（dá）不（bú）到（dào）客戶指定的質量水平（píng），那麽無（wú）論零（líng）件產量有多高（gāo），加工速（sù）度有多快，節省多少成本，一切都變得毫無意義。

      質量標準包括（kuò）公差、表麵光潔度和零件的一致性（xìng）。製造商們總是聲稱，在他們的運營中，零件（jiàn）質（zhì）量是公認（rèn）的、不可或缺的一部分。然而，在大多（duō）數情況下，這種聲稱隻（zhī）是盲目樂觀或自我欺騙。事實上，在整個製造業，相（xiàng）當一部分的工件（jiàn）是有（yǒu）缺陷的，必須返工（gōng）或報（bào）廢。

      生產有（yǒu）缺（quē）陷的零件（jiàn）會導致成本（běn）升高，這不僅體現在材料、勞動（dòng）力和（hé）機（jī）器運行時間方麵，而且還體現（xiàn）在生產計劃中斷方麵。一些生產車（chē）間（jiān）通過把不合格品的發生率納入他們的生（shēng）產計劃中，刻意製造一種加工可靠性或可預測性的假象。例如，當（dāng）客（kè）戶（hù）需要十個（gè）零件時，規劃人員可能會準（zhǔn）備十二個零件的加（jiā）工，因為他（tā）們已預料到有（yǒu）兩個零件將會被丟棄（qì）或報廢。這樣的努力不僅浪費資源和時間，同時還會產生不合格品或不必要的庫（kù）存。

      當生產流程中的一個或多個要素被誤解或失控的時候，就會產生有缺陷的零件。一些製造商會對零件質量問題
做（zuò）出被（bèi）動反應，把精力集（jí）中放在生產流程的管理方麵，結果，在某些情況下，忽略了流程（chéng）中的重要環節。

      例（lì）如，一味通過追求更短的循環時間來實現最大產量，可能會破壞金屬加工（gōng）的可靠性。當一（yī）個（gè）加工操作一直（zhí）在極限性能下運行時，超過（guò）這些極限就（jiù）會導致不合格品、浪費（fèi）時間和金錢。零件產量必須與可實現安全加工（gōng）流程（chéng）的加工參數保持平衡。

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      盡可能縮短非計劃停機時間

      要最大限度地充分利用製造資源，就需要（yào）盡可能地縮短停機時間，簡單來說，就是機床不產生切屑的時（shí）間。有些停（tíng）機時間是必要的、預先安排的。這包括機床編程和（hé）維護（hù）、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（jì）劃外（wài）停機。如果必須（xū）重（chóng）新（xīn）加工不合格品，那麽初始加工（gōng）該（gāi）零件所用的時間就是計劃外的停機時間，被浪（làng）費掉了。

      傳統上，生（shēng）產車間（jiān）采取被動的方法來縮短計劃外停機時間。當（dāng）一個問題導（dǎo）致生（shēng）產中斷時，便開始尋找解（jiě）決方案。更好的方法是積極主動地進行規（guī）劃，從一開始就確（què）定加工的（de）關鍵目標，並控製流程以實現目標，而不是等待（dài）出現問題後再做出反應。大多數（shù）生產（chǎn）車間用 20% 的時間進行準備工作，然後用（yòng） 80% 的時間實施和測試。理想的做法是用（yòng） 80% 的時間進行準備，其餘 20% 的（de）時間用來實施和調整（zhěng）（如有必要）。

      在準備（bèi）加工操作時，生產車間應分析自身的目標並製定可靠的流程來實現它。主要目標並非（fēi）總是提高生產速度。雖然一些製造場合，如汽車零件生產，仍然是大批量生產的真實（shí）例（lì）子，但在目（mù）前，製造業（yè）正轉（zhuǎn）向高混合、小批（pī）量的生（shēng）產。

      在大規模生（shēng）產中，當開發一個加工流程時（shí），如果在較長的一（yī）段時間內有 50 或 100 個零件報廢，這對在該期間生產的成千上萬個零件來（lái）說微不足道，因（yīn）此很容易被忽略。然而，在高混合、小批量（liàng）的生產中，這個流（liú）程必須在生產零件前（qián），甚至從一開始就必須精心地開（kāi）發。高混合、小批量生（shēng）產可能涉及小批量的（de）零件生產、一（yī）批隻有數個零件的生產，甚至隻（zhī）定製一個零件。在這種情況下，幾件不合格（gé）品就會（huì）造成利潤（rùn）和虧損之間的差異。

      主動過程分析

      盡管最終會帶來（lái）巨大的價值，但主動分析加工操作本身是（shì）一件非常耗時（shí）的事情。金屬（shǔ）切削流程的可靠性受到多種因素的影響，包（bāo）括工件的配置和材料、設備加工能力和數據、刀具/裝夾係統、人為（wéi）因（yīn）素、外圍設備和維護問題（tí）。

      所製造產品的最終用途以及用來加工的工件材料，決（jué）定了許多影響加工可靠性的重要因素。例（lì）如，對於由鎳（niè）基（jī）合金製成的（de）重要航（háng）空航天部件的加工，必須在分析時考慮工件材料的導熱性差和加工硬化的傾向。使用鋒利的（de）切削刀具和保守的加工參數可以很好地兼（jiān）顧生產率和產品一（yī）致性。

      相反，鋁合金工件（jiàn）被視為一種輕快的加工，但切削刀具（jù）必須（xū）在鋒利的同時還具有出色的耐磨性，以應（yīng）對（duì）該材料的磨蝕。此外，可控製（zhì）切屑的刀具槽型以及可管理切屑的外圍設備（bèi）（例如高壓（yā）冷卻液和機床切屑輸送器（qì）），也在確保鋁合金加工可靠（kào）性方麵發（fā）揮（huī）著重要的作用。

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      結論

      所（suǒ）有製造商都有一（yī）個共同的（de）目標，那（nà）就是在一定的時間（jiān）內，以適當的成本，生產出一定數量的、滿足（zú）質量要求的工（gōng）件。實現所需（xū）的零件質量是最重要的，因為無論生（shēng）產多麽迅速，加工成本多麽低廉，一旦產品質量不合格，一切（qiē）都變得毫無意義。許多製造商從微觀（guān）的角（jiǎo）度或按照個人的觀（guān）點來解決零件（jiàn）質量問題。然而，更好的（de）做法是（shì）先分析生產經營的總體目標，然後主動地進行（háng）規劃（huá）並引導流程，以實現所需的（de）結果。

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       附注

      信息聯通的金屬切削技能

      隨著刀（dāo）具前端的材料和槽型不斷優化，機（jī）床的功率和精度不斷改進，以及 CNC 軟件係統提供精密的數據管理輸入，加（jiā）工技術每天都（dōu）在進（jìn）步。

      加工技（jì）術與應用這些技術所需的知（zhī）識之間的聯係變得越來越重（chóng）要。然而，人類並非都投入相同的研發精力來產生新的加工技（jì）術。此外，在整個製造業，擁有最豐富加工知識的人數不斷減（jiǎn）少。

      為了幫助製（zhì）造商了解和充分利用日益複雜的金屬切削（xuē）流程，山高開發了（le） STEP（山高技（jì）術教育課程）。公司為其員工提供教育的（de）目的是（shì）確保山高客（kè）戶（hù）與受過最好教育培（péi）訓的金屬切削專業人員聯係（xì）。此（cǐ）外，STEP 還旨在讓客（kè）戶了解這一快速變化的行業（yè）的發展趨勢，從（cóng）而確保（bǎo）公（gōng）司能夠實現最大的生產效率。

      在金屬切削技術的發展過（guò）程中，對各種（zhǒng）可（kě）能的情況進行比較是至關重要的。例如（rú），對於困難的（de）加工作業，可能需要新的刀具，或者作為（wéi）一種替代方法，改變切削技術或許能改善某些工件材料的可加工性。借助通過 STEP獲得的知識，製造（zào）商（shāng）們可以了解山高和其他業界供應商提供的高效替代方案。

      STEP 通過以下形式提供：教育培訓班、培訓研討會、山高出版印刷的材料，例如“Metal Cutting, Theoriesand Models”《金屬切（qiē）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（zhǐ）在詳細介紹加工和刀具技術，適用於一般技術人員。STEP 高級（jí）課程在核心課（kè）程的基礎上進（jìn）一步（bù）提（tí）供了技術專家級別的知識。NEXT STEP 增（zēng）加了製（zhì）造和生產經濟學材料，以提供技術專（zhuān）家學（xué）術級別的知識。總之，STEP 課程（chéng）可以幫助金屬切削企業（yè）大幅度提高生產率、降低成本和改善工件質量（liàng），從（cóng）而提升其競爭力。