數控機床

　　當某車間想從切削刀具采購方麵（miàn）實現成本節省時，很可能要（yào）考慮兩個因素：那就是刀具壽命和刀具（jù）價格。在對具有競爭性的同等刀具進行評價時，車間要考慮從每把刀具中（zhōng）可以（yǐ）獲得多大的用途，以及對每一分鍾或一小時切（qiē）削，它要支付多高（gāo）的成本。但是（shì），這是不是（shì）找出刀具可以（yǐ）實現（xiàn）最大節省的最佳途徑呢？

　　主（zhǔ）要是提高切削能力

　　刀具供應商山特維克可樂滿(Sandvik Coromant)已經（jīng）實施的調研說明了該方法（fǎ）為什麽存在問題。該調研對一（yī）些（xiē）製造商進行了調查，以評（píng）測對（duì）加工件成本有影響的一些（xiē）因素。數字表（biǎo）明，當涉（shè）及到成本節省的潛力時，刀具的價（jià）格和壽命都（dōu）沒有很大關係。

　　表（biǎo）1列出了這些數字，它們以百分比方式表示（shì）每個零件的平均成本。切削刀具的成本隻占總（zǒng）成本的（de）3%，這意味著刀具壽（shòu）命或價（jià）格方麵的（de）改善，隻能提供很小的節省。這些數字還說明（míng）了刀具的哪些方麵具有更大的節省潛力。

　　表2中將這些數字用在（zài）三種不同的方法中用於降低成本。比較時（shí）假定一批工件當前成本為10美元/件，意味（wèi）著切削刀具（jù）3%轉化為（wéi）30美分，而（ér）工件材料的17%轉化為1.7美（měi）元等。

　　情形A是“打敗刀具供應商”式方法。車間在刀具價格方麵（miàn）贏得30%的減價。但是，即使這麽高的減價（jià）也僅轉化為每個零件9美分，節省比（bǐ）小於1%。

　　情形B將焦點放在刀具壽命上。車間進行了比較實（shí）驗，通過這種方（fāng）式它（tā）找出了可（kě）以保證50%更長壽命的（de）刀具（jù）。但是這種節省產生的真正影響同樣也很低。每個工件所節省的微不足道的錢也隻代表1%的（de）成本節（jiē）省。

　　情形（xíng）C，其中刀具的變化使得（dé）切削速度可以提高20%。盡管能夠實現這麽高轉速的刀具價格要貴得多，但新刀具通過影響更（gèng）大（dà）的費用開支源而證實了自己的價值。

　　隨（suí）著提高轉速，降低循（xún）環時間，從而提高了加工（gōng）能力。如果存在（zài）需要這種加工（gōng）能（néng）力的作業，則對相（xiàng）應（yīng）工件而言，分攤後的機床、勞動力以及管理成本均降低，從而使總成本節省達15%之多(該數字甚至不包括因改善生產時間（jiān）而帶（dài）來的其它好處)。

　　表2提供的比較不一定是對高切削速度有利的論（lùn）據。相反，它是（shì）節省時間的有利論據。這（zhè）裏所提供的邏輯同樣適合組合刀（dāo）具 — 將多個步驟合（hé）並到一刀中，或者設計用於直接加工出光滑的表（biǎo）麵，從而可以免（miǎn）除精加（jiā）工步驟的刀具。這種刀具可能（néng）要貴一（yī）些，但是，如果它可以（yǐ）節省時間並（bìng）實現快速加工的話，則它可以實現很高的節省比例。

　　刀具（jù）塗層對（duì）成本的影響

　　通（tōng）過降低刀具（jù）磨損，刀具塗（tú）層可以延長刀具的使用壽命（mìng），從而贏回投（tóu）資成本。對刀具塗層價（jià）值的（de）這種說（shuō）法已經得到（dào）了人們的理解。但是，這種說（shuō）法（fǎ）也不全（quán）麵。許多（duō）加工（gōng）廠在刀具方麵的花費不夠高，因此（cǐ）無（wú）法僅在刀（dāo）具壽命這一個方（fāng）麵來顯示塗層刀具的價值。不過，這些加工廠中依然可以從塗層刀具中受益。

　　此外（wài）還有兩個較大的（de）開銷源——加工時間和冷卻液（yè）。采用塗層可以降低這兩項（xiàng）開支。

　　對於冷卻液，刀具塗層可以消除（chú）這種開支。塗（tú）層 — 特別是氮化鋁（lǚ）鈦（tài）(TiAlN) — 可以充（chōng）當熱屏障的作用，阻止大部分熱量影響刀具本（běn）身的材料。借助（zhù）這種效應，通常使用TiAlN刀具時不（bú）用溢流冷卻液。

　　用（yòng）塗層（céng）刀具還可以加工得更快。由於總成本的份額是（shì）以加工時間來表示的（de），因此這種優點可能比（bǐ）簡單地延長刀具壽命而不提高轉速更有價值。

　　在任何（hé）情（qíng）況下，這三個（gè）因素（sù）——刀具（jù）壽命、冷卻（què）液的使用以及加工時（shí）間——加在一（yī）起將決定對（duì）於（yú）某（mǒu）個特定加工應用場合采用塗層刀具是否值得。

　　並非所有塗層都是一（yī）樣的。TiAlN、氮化鈦、碳氮化鈦及金剛（gāng）石塗層等都在不同加工應用中表現出色。而僅對TiAlN就存（cún）在不同的變體。

　　最近Balzers產品係列（liè）增加了一名新成員，即公司的“Futura Nano” TiAlN。現有TiAlN塗層的這種升級，帶有公（gōng）司所稱的“納米結構設計”，它提高了硬度對（duì）剩餘壓縮應力之比。公（gōng）司稱，熱阻力、化學阻力以及刀刃幾何特征的重現精度都得到了提高。這種塗層（céng）可以用於鑽頭、銑刀（dāo）及滾齒刀（dāo）等（děng）。