金屬切削技術(shù)和生產(chǎn)經(jīng)濟性=最大輸出
如果加工工藝可以描繪成一種恒定不變的模型，那么金屬切削技術(shù)的新發(fā)展就能夠產(chǎn)生最大的經(jīng)濟效益。從綜合或全局的生產(chǎn)經(jīng)濟性角度來看，這對比較不同的可行技術(shù)方案具有極為重要的意義。
圖1(鼠標(biāo)懸浮窗口放大，單擊查看放大全圖)
圖2(鼠標(biāo)懸浮窗口放大，單擊查看放大全圖)
如果加工工藝可以描繪成一種恒定不變的模型，那么金屬切削技術(shù)的新發(fā)展就能夠產(chǎn)生最大的經(jīng)濟效益。從綜合或全局的生產(chǎn)經(jīng)濟性角度來看，這對比較不同的可行技術(shù)方案具有極為重要的意義。全局生產(chǎn)經(jīng)濟性的定義是：“確保加工工藝的最大安全性和可預(yù)測性，同時保持最高的生產(chǎn)率和最低的生產(chǎn)成本?！痹趯蝹€加工進行詳細的1:1優(yōu)化之前，必須從宏觀角度對工藝生產(chǎn)率和成本效益的總體情況進行平衡和優(yōu)化。采取這一步驟后，可以通過仔細調(diào)查適合進行1:1優(yōu)化的情形來實現(xiàn)進一步的改善。
微觀和宏觀模型
為了實現(xiàn)最佳金屬切削結(jié)果，傳統(tǒng)方法采用一種狹義的微觀模型，它基于在一次加工中對單個刀具進行1:1優(yōu)化的情形。而另一方面，宏觀模型考慮的是廣義上的制造。在這些宏觀或全局模型中，生產(chǎn)特定工件所需的總時間具有更具決定性的作用。
全局優(yōu)化的一個簡單示例是在流水生產(chǎn)線中利用兩臺機床生產(chǎn)部件。如果無法對機床“b”進行同樣的改進，對機床“a”進行的切削時間優(yōu)化和產(chǎn)量增加就毫無用處。機床“a”增加的產(chǎn)量只會造成機床“b”上等待加工的半成品工件的庫存增大，導(dǎo)致額外的成本。在本例中，更好的做法是優(yōu)化機床a上的切削成本。這樣做可能會限制機床a的生產(chǎn)率，但會降低總成本，同時保持產(chǎn)量。
另一方面，在機床b等待加工機床a生產(chǎn)出的零件時，增加機床a的產(chǎn)量將會提高總產(chǎn)量。這在很大程度上取決于車間對其生產(chǎn)加工的組織方式：是采用生產(chǎn)線加工、按批次加工，還是并行加工。雖然無法概括各種情況，但這些示例都表明需要從全局角度出發(fā)，同時說明了需要非常細致地開展微觀模型優(yōu)化。
從全局角度出發(fā)的要求可適用于機床本身。典型情況可能是一個車間一周40小時滿負荷運行銑床，它決定將其替換為高速機床。當(dāng)新機床開始投入運營時，卻有一半的時間都處于閑置狀態(tài)。這使該車間面臨尋找新作業(yè)以使新機床保持運行的挑戰(zhàn)，因此還要支付額外的費用，同時要證明這筆投資的合理性。更好的方法是首先對全局情況進行審視，并預(yù)估新機床的更大產(chǎn)量會產(chǎn)生什么結(jié)果。
優(yōu)化切削時間與切削成本
1:1優(yōu)化關(guān)注的是一個應(yīng)用場合和單個刀具，旨在以盡可能最低的成本產(chǎn)生高金屬切除率。該工藝涉及選擇最適用于加工零件的刀具以及采用可行的最大切削深度和最高進給率。當(dāng)然，最大切削深度和進給率會受到機床功率和扭矩、工件夾緊穩(wěn)定性和刀具夾緊安全性的影響。
1:1優(yōu)化的最后一步是選擇最低成本或最大生產(chǎn)率方面的適當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)，并利用切削速度進一步優(yōu)化該標(biāo)準(zhǔn)的實現(xiàn)。重要的是記住用于決定刀具壽命的泰勒(taylor)模型。該模型證明，對于給定的切削深度和進給量組合，在刀具損耗仍是安全、可預(yù)測并且可控制的情況下存在最佳的切削速度范圍。在該范圍內(nèi)作業(yè)時，有可能對切削速度、刀具磨損和刀具壽命之間的關(guān)系進行定性和量化。
起初，隨切削速度的增加，加工時間減少且生產(chǎn)率提高。但在增加到某一特定速度后，成本再次開始升高。超過特定的切削速度后，刀具壽命開始縮短，以至于需要頻繁更換切削刃。從全局來看，加工時間成本降低所產(chǎn)生的影響要小于刀具成本快速增加所產(chǎn)生的影響。因此，刀具存在某個切削速度，可使兩個成本總和得以平衡，從而獲得最低總成本。
在追求生產(chǎn)率時，車間必須謹(jǐn)慎，不要過度關(guān)注生產(chǎn)細節(jié)而未充分考慮全局，即用于生產(chǎn)工件的總工序時間。
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如果加工工藝可以描繪成一種恒定不變的模型，那么金屬切削技術(shù)的新發(fā)展就能夠產(chǎn)生最大的經(jīng)濟效益。從綜合或全局的生產(chǎn)經(jīng)濟性角度來看，這對比較不同的可行技術(shù)方案具有極為重要的意義。全局生產(chǎn)經(jīng)濟性的定義是：“確保加工工藝的最大安全性和可預(yù)測性，同時保持最高的生產(chǎn)率和最低的生產(chǎn)成本?！痹趯蝹€加工進行詳細的1:1優(yōu)化之前，必須從宏觀角度對工藝生產(chǎn)率和成本效益的總體情況進行平衡和優(yōu)化。采取這一步驟后，可以通過仔細調(diào)查適合進行1:1優(yōu)化的情形來實現(xiàn)進一步的改善。
微觀和宏觀模型
為了實現(xiàn)最佳金屬切削結(jié)果，傳統(tǒng)方法采用一種狹義的微觀模型，它基于在一次加工中對單個刀具進行1:1優(yōu)化的情形。而另一方面，宏觀模型考慮的是廣義上的制造。在這些宏觀或全局模型中，生產(chǎn)特定工件所需的總時間具有更具決定性的作用。
全局優(yōu)化的一個簡單示例是在流水生產(chǎn)線中利用兩臺機床生產(chǎn)部件。如果無法對機床“b”進行同樣的改進，對機床“a”進行的切削時間優(yōu)化和產(chǎn)量增加就毫無用處。機床“a”增加的產(chǎn)量只會造成機床“b”上等待加工的半成品工件的庫存增大，導(dǎo)致額外的成本。在本例中，更好的做法是優(yōu)化機床a上的切削成本。這樣做可能會限制機床a的生產(chǎn)率，但會降低總成本，同時保持產(chǎn)量。
另一方面，在機床b等待加工機床a生產(chǎn)出的零件時，增加機床a的產(chǎn)量將會提高總產(chǎn)量。這在很大程度上取決于車間對其生產(chǎn)加工的組織方式：是采用生產(chǎn)線加工、按批次加工，還是并行加工。雖然無法概括各種情況，但這些示例都表明需要從全局角度出發(fā)，同時說明了需要非常細致地開展微觀模型優(yōu)化。
從全局角度出發(fā)的要求可適用于機床本身。典型情況可能是一個車間一周40小時滿負荷運行銑床，它決定將其替換為高速機床。當(dāng)新機床開始投入運營時，卻有一半的時間都處于閑置狀態(tài)。這使該車間面臨尋找新作業(yè)以使新機床保持運行的挑戰(zhàn)，因此還要支付額外的費用，同時要證明這筆投資的合理性。更好的方法是首先對全局情況進行審視，并預(yù)估新機床的更大產(chǎn)量會產(chǎn)生什么結(jié)果。
優(yōu)化切削時間與切削成本
1:1優(yōu)化關(guān)注的是一個應(yīng)用場合和單個刀具，旨在以盡可能最低的成本產(chǎn)生高金屬切除率。該工藝涉及選擇最適用于加工零件的刀具以及采用可行的最大切削深度和最高進給率。當(dāng)然，最大切削深度和進給率會受到機床功率和扭矩、工件夾緊穩(wěn)定性和刀具夾緊安全性的影響。
1:1優(yōu)化的最后一步是選擇最低成本或最大生產(chǎn)率方面的適當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)，并利用切削速度進一步優(yōu)化該標(biāo)準(zhǔn)的實現(xiàn)。重要的是記住用于決定刀具壽命的泰勒(taylor)模型。該模型證明，對于給定的切削深度和進給量組合，在刀具損耗仍是安全、可預(yù)測并且可控制的情況下存在最佳的切削速度范圍。在該范圍內(nèi)作業(yè)時，有可能對切削速度、刀具磨損和刀具壽命之間的關(guān)系進行定性和量化。
起初，隨切削速度的增加，加工時間減少且生產(chǎn)率提高。但在增加到某一特定速度后，成本再次開始升高。超過特定的切削速度后，刀具壽命開始縮短，以至于需要頻繁更換切削刃。從全局來看，加工時間成本降低所產(chǎn)生的影響要小于刀具成本快速增加所產(chǎn)生的影響。因此，刀具存在某個切削速度，可使兩個成本總和得以平衡，從而獲得最低總成本。
在追求生產(chǎn)率時，車間必須謹(jǐn)慎，不要過度關(guān)注生產(chǎn)細節(jié)而未充分考慮全局，即用于生產(chǎn)工件的總工序時間。
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