發(fā)電設(shè)備制造業(yè)從未如此強(qiáng)調(diào)速度。一方面，旋轉(zhuǎn)刀具訂單每年以10%~15%的速度持續(xù)增長(zhǎng)，這驅(qū)使刀具生產(chǎn)商們拼命追趕。另一方面，隨著金屬切削刀具供應(yīng)商面向能源工業(yè)不斷地對(duì)刀具進(jìn)行改進(jìn)，僅在過去五年間，金屬去除率平均每年提高50%以上。而自2003年以來，伊斯卡對(duì)發(fā)電設(shè)備加工技術(shù)的研發(fā)投入增幅就超過了5倍，研制出超過1000種新品，包括從加工箱體到樅樹形葉根的所有產(chǎn)品，提高了金屬切削效率和交付速度。
此外，從早期用戶的反饋來看，這些新刀具正在不斷發(fā)揮它們的潛力。汽輪機(jī)制造商利用它們提高現(xiàn)有數(shù)控設(shè)備的產(chǎn)能，加快其產(chǎn)品交付速度。過去一整天才能銑削完的渦輪機(jī)葉片，現(xiàn)在只需區(qū)區(qū)數(shù)小時(shí)。過去耗費(fèi)5周甚至更長(zhǎng)時(shí)間才能加工完成的大型轉(zhuǎn)子，現(xiàn)在僅需4周時(shí)間。根本原因在于這類刀具具有可實(shí)現(xiàn)更高切削速度的特點(diǎn)，進(jìn)而加快了用戶交付產(chǎn)品的速度，切削速度的重要性高于切削刃壽命或刀具成本。
雖然改進(jìn)后的刀具更耐用，但這并不是關(guān)鍵。任何刀具革新所帶來的zui大潛在好處在于其戰(zhàn)略意義：提高企業(yè)盈利能力、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力以及可持續(xù)發(fā)展能力。在如今的發(fā)電設(shè)備制造業(yè)，當(dāng)務(wù)之急是更快地去除沒用的金屬。
金屬去除率更高，現(xiàn)有設(shè)備更高的產(chǎn)能，更快的交付以及由固定資產(chǎn)帶來的更高。提高金屬去除率，既能提*率，又能削減零件成本，這是雙贏的策略。
從純粹的經(jīng)濟(jì)學(xué)角度來看，金屬去除率更高，可以降低加工過程中三個(gè)zui大的可變成本，而這些成本都具有隨時(shí)間而變化的特性，分別是人力成本、機(jī)器租賃費(fèi)或折舊成本以及間接成本。它們總共占據(jù)零件加工總成本的75%。其中任何一項(xiàng)成本都遠(yuǎn)超過刀具的成本，而后者通常極少超過零件加工成本的3%。
以一個(gè)100美元的工件為例，比如渦輪機(jī)葉片。如果刀片的使用壽命提高10%，每個(gè)零件節(jié)約3美分。如果刀片的*10%，每個(gè)零件節(jié)約30美分。如果加工周期縮短10%，則在原來生產(chǎn)10個(gè)葉片的時(shí)間內(nèi)多生產(chǎn)一個(gè)葉片，節(jié)約達(dá)7.5美元每個(gè)零件。按照同樣的思路，如果您提前1周的時(shí)間完成原本需要1個(gè)月甚至更長(zhǎng)時(shí)間加工的大型汽缸，那么，降低上萬美元的成本是*可能的。
誠(chéng)然，75%/3%的加工成本結(jié)構(gòu)早已不算什么新聞了?；A(chǔ)數(shù)據(jù)已經(jīng)存在數(shù)十年。每家刀具公司都有一套自己的理論來闡釋這些常識(shí)。
要獲得zui及時(shí)的分析數(shù)據(jù)，必須在快速發(fā)展的市場(chǎng)需求中迅速占據(jù)地位。刀具帶來的生產(chǎn)率效益總是吹糠見米的。無需重置工藝或者重新編程，只要加大進(jìn)給或加快切削速度。無需花費(fèi)數(shù)月時(shí)間等待昂貴的新設(shè)備投產(chǎn)。
要想提高工廠的產(chǎn)量，zui簡(jiǎn)單直接的方法僅需兩步。首先，購(gòu)買當(dāng)前性能zui突出的加工刀具。其次，充分發(fā)揮刀具性能，關(guān)注金屬去除率甚于關(guān)注刀具壽命。靈活地更新刀具，通常能將渦輪機(jī)零件的產(chǎn)量穩(wěn)定地提高遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過10~20個(gè)百分點(diǎn)，而利潤(rùn)則常常因此提升2倍或3倍，這對(duì)于制造工程師來講才算“表現(xiàn)不錯(cuò)”?？梢韵胂笠幌缕鋵?duì)瓶頸工序施加的影響。zui近，伊斯卡的一款蝴蝶槽銑刀（tangslot）在東德克薩斯州的一家石油機(jī)械公司立馬解決了一個(gè)瓶頸問題。它將在懸掛器主體上的原本令人棘手的開槽速度幾乎加快1倍，金屬去除率提升1倍，刀刃壽命延長(zhǎng)4倍，功耗降低15%~20%。
回顧過去十年間的數(shù)據(jù)處理發(fā)展趨勢(shì)，不難了解刀具對(duì)生產(chǎn)率的影響。用戶zui大的收益并非源于機(jī)床而是源于在機(jī)床上運(yùn)行的軟件。將刀具視為“軟件”，用“軟件”提高“硬件”——數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)效率。
其實(shí)，軟硬兼修走得更遠(yuǎn)。今天的加工選擇范圍、創(chuàng)新步伐堪比筆記本電腦上的軟件更新速度。剛安裝的財(cái)務(wù)軟件，很快就會(huì)被增強(qiáng)版所替代。當(dāng)你剛更新的切削刀具將進(jìn)給速度提高20%，升級(jí)的刀具產(chǎn)品就能將該指標(biāo)提升到新的高度。
刀具如同軟件，不斷推陳出新。故此，即使一年前剛剛更新了刀具，如果同期刀具供應(yīng)商在相應(yīng)領(lǐng)域做出了明顯的改進(jìn)，那么，再次更新刀具，也是應(yīng)當(dāng)考慮的。刀具更新，可有效加快利潤(rùn)的積累。刀具被歸類為“耗材”非常合理：它能在有限的經(jīng)濟(jì)周期內(nèi)為您*。衡量其價(jià)值的*指征在于刀具在zui出色狀態(tài)下為你賺取了多少利潤(rùn)，而不應(yīng)僅僅關(guān)注刀具壽命長(zhǎng)短以及價(jià)格高低。
發(fā)電設(shè)備加工技術(shù)的突破在于刀具尺寸、刀片幾何結(jié)構(gòu)和裝卡系統(tǒng)。更大規(guī)格的刀具，更適合于在大功率機(jī)床上加工大型零件，目前已作為標(biāo)準(zhǔn)刀具供貨并儲(chǔ)備于各中央庫(kù)。改進(jìn)的刀片幾何結(jié)構(gòu)使切削更自由，每個(gè)刀片的切削刃更多，卷屑槽的設(shè)計(jì)使得即便在更高的速度下也能控制切削熱。
由切屑帶走大多數(shù)的切削熱，保證了在更快的切削速度下刀片也不會(huì)過熱。此外，新型特制刀具幾乎涵蓋了渦輪機(jī)生產(chǎn)中各零部件的金屬切削加工：轉(zhuǎn)子、渦輪盤、開放式和封閉式葉輪、葉片與汽缸、水力渦輪機(jī)、燃汽輪機(jī)、風(fēng)力渦輪機(jī)，甚至是每個(gè)葉片根部輪廓。以鉆孔加工為例，chamdrill變色龍鉆頭，有4種形制的可換刀頭，更換刀頭簡(jiǎn)單快捷，用于加工從鑄鐵到鎳鉻合金的一系列金屬材料，可滿足各種發(fā)電設(shè)備的加工需求。此外，鉆頭夾持于主軸即可更換刀頭，進(jìn)一步消除了重要的誤差源，并縮減了停機(jī)時(shí)間。自?shī)A緊系統(tǒng)，意味著刀頭無需鎖緊螺釘，即可實(shí)現(xiàn)自?shī)A緊，且剛性高。自?shī)A緊系統(tǒng)將刀片壓入并牢固在位置上而無需緊固螺釘，減少了安裝時(shí)間，庫(kù)存管理以及刀體磨損等弊端。
在銑削加工中，銑刀改進(jìn)的刀座設(shè)計(jì)和裝卡系統(tǒng)使得更多的切削力傳導(dǎo)回至刀具，使切削系統(tǒng)更穩(wěn)定可靠、進(jìn)給速度更快。大型插銑刀比側(cè)銑刀的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更強(qiáng)固，可顯著提高粗加工的速度。此外，雙面螺旋刃銑刀（helido）刀片的螺旋切削刃設(shè)計(jì)使得刀具可更平滑地切入工件，對(duì)機(jī)床、工件和刀具產(chǎn)生的沖擊力更小，zui終獲得更高的金屬去除率。切削刃逐漸進(jìn)入工件，像剪刀剪紙一樣。立裝螺旋刃蝴蝶銑刀（helitang）讓主切削力指向zui厚實(shí)的刀片截面，在大幅提高面銑的粗加工速度的同時(shí)，也有效保護(hù)了切削刃。通常使用這些刀具，在進(jìn)給率提高一倍所進(jìn)行的強(qiáng)力粗銑中，刀片也不容易破損。在加工汽缸和其他大型零件時(shí)，節(jié)約的時(shí)間以天為單位來計(jì)算。
刀具的改進(jìn)亦已加快了車削和切槽加工的速度。采用伊斯卡的cut-grip霸王刀，可將徑向t型槽的生產(chǎn)率平均提高50%。同樣，伊斯卡的樅樹型輪槽銑刀被證明在渦輪盤、徑向輪槽以及平衡槽的樅樹型輪槽加工中節(jié)約了大量時(shí)間。