檢查切削刀具的性能值，而不僅僅是其成本，揭示了加工過程的真正效率

可轉位刀具為每個刀片提供多個可用的刀刃，與一次使用后必須重新磨銳或丟棄的實心刀具不同。這里顯示的DTB（雙面按鈕）刀具為每個插入提供10-12個可用邊緣。圖片由Dapra公司提供

這種雙面球頭精加工刀（左）每個刀片提供兩個指數（用途），雙面按鈕刀（右）每個刀片提供12個指數。插入成本應除以可用邊（索引）的數量，以確定每邊成本。

問題：“這把刀具要持續多久？”答案：“你想要多長時間？

在這種情況下回答有問題的問題是公平的，因為它迫使車間通過考慮影響模具加工環境的因素來檢查其切削刀具的期望和要求。這些因素包括切削刀具幾何形狀，涂層，尺寸，品牌，切削深度，切削寬度，每齒進給量，干式或濕式加工，馬力消耗和剛度。操縱這些變量可能導致非常不同的結果，所以商店加工成本的方法是關鍵。

例如，許多商店在選擇刀具和刀架時只考慮價格。這種狹窄的視圖通常導致非常差的機器效率，這可能導致顯著的隱藏成本，包括更長的循環時間，不良的工具壽命，不精確的輪廓公差等。平均模具車間在切削刀具和刀架上的總運營成本可以占2％至4％。如果一家工廠要找到的工具的成本是目前使用的工具的一半，理論上可以將工具成本降低到運營成本的1％至2％。然而，一個更昂貴的工具，可以從機器的部件兩倍快的速度將雙倍的商店的潛在收入。你喜歡哪種情況？這個問題的答案在現實世界的加工環境中可能很難，而且大多數商店的情況落在兩個極端之間。

添加價值

考慮刀具的這三個性能值，以確定加工成本并為車間確定適當的加工解決方案：

1.切割工具使部件通過機器所需的時間。

2.切削刀具壽命，由每個零件的切削刀具數量或每個切削刀具的零件數量定義。

3.使用的切削工具的成本。

正如你所看到的，切削工具的實際成本只是方程中的三個因素之一，所以如果這是唯一考慮的值，車間就忽略了另外兩個基本的考慮。為了最大限度地提高生產率，車間需要以最低的切削刀具成本盡可能快地讓零件脫離機床，并獲得最佳的切削刀具壽命。

在實際應用中將這些關鍵考慮相互比較需要一些基本的數學（見下圖）。例如，每件切削刀具的成本加上車間率除以每小時的零件數量。每個部件的切削工具的成本通常是生產總成本的非常小的一部分。盡管使用更便宜的工具最初看起來對于降低部件成本非常有吸引力，但是常常成本節省僅僅是總成本降低的一小部分。大多數商店的更大的成本節約來自于更快地從部件取出部件。

在這個典型的銑削試驗報告中，試驗1顯示了刀具壽命翻倍的增益; 測試2使刀具壽命增加了一倍，刀片成本降低了25％; 和測試3從增加速度和進給，同時保持刀具成本。到目前為止，最大的經濟收益表現為由于縮短的循環時間而提高的生產率。然而，每種情況都不同，通過使用更少的操作員來運行更多的機器，但是以更慢的速度/飼料獲得的收益更難以量化。

尋找平衡

增加輸出通常涉及更快地運行切削工具。在銑削金屬時，較高的表面尺寸導致切削工具更熱地運行，這可以改善材料的可加工性，因為材料更容易地從母材料流動并越過工具流動。然而，這種額外的熱量也會降低切削刀具的壽命，因為它會降低刀具的熱硬度。這常常導致熱裂紋或切削工具變形。目標是在跑得更長和跑得更快之間找到平衡。

這種平衡通常歸結于手頭的應用和商店的偏好，意味著商店根據其加工原理應用在切割中實現特定分鐘數的速度和進給。例如，車間想要最小的循環時間和最大輸出，還是強調一致性和無人加工，犧牲加工速度以實現可靠性和更長的刀具壽命？更具體地，一些商店將粗加工工具耐久性定為15分鐘。如果工具持續時間較長，它們會增加速度和進給量，直到耐力下降到15分鐘范圍。這里的理念是盡可能快地將零件從機器中取出。這些商店認為切削刀具成本與車間成本（例如勞動力和機床時間）相比是微不足道的。

其他車間喜歡他們的切削工具盡可能可靠，提供一致性的性能。這是因為他們的機械師不僅僅負責運行一臺機器，或者他們在運行商店時有一個更保守的心態。因此，它們的工具以允許無人操作和可能的最長工具壽命的參數運行。這種方法通常用于精益員工和/或夜間運行。這些商店更有可能瞄準30至60分鐘的刀具壽命，相應地調整速度和進給以一致地實現這一結果。還有一些人認為，侵蝕性加工很難在機床上工作，因此更喜歡最大化機床主軸壽命。

調整刀具成本

刀具技術的進步，如可轉位刀具，已經成為模具粗加工的流行選擇，也影響加工成本。隨著切削刀具的可轉位性，必須考慮與每個刀片旋轉相關的成本。商店不能簡單地計算每個切削工具的成本。

除了插入件的成本和它們將持續多長時間之外，重要的是考慮每個插入件上的邊緣的數量和切削工具中的插入件的數量。提供四個可用邊緣的切割工具在每個可用邊緣的成本方面提供了在僅提供兩個可用邊緣的工具上的經濟優勢，這取決于切割工具的性能能力。類似地，具有四個槽的工具可以實現與具有六個槽的工具相同的金屬去除速率（MRR）和工具壽命，這也提供了經濟優勢。這有時稱為每次旋轉成本，可以使用以下公式計算：刀具中刀片數量乘以刀片成本除以刀片上可用刀沿數量。

當涉及到切削刀具和加工成本時，有許多變量需要考慮，因此值得花時間進行深入分析，以確定適當的加工方法和每種應用的最合適的切削刀具。