Cost Reduction of Hardmetal Diamond Machining
The effectiveness hardmetal diamond machining is determined by maximum productiveness of the process with minimum expenditures connected with equipment. The increase in productiveness leads to the decrease of labour costs, but tool wear increases at the same time. That is the reason why complex estimation of both factors on hardmetal treatment is very important.
Эффективность процессов алмазной обработки изделий из твердого сплава определяется максимальной производительностью процесса и минимальными затратами на инструмент. Кроме того, между этими двумя факторами существует определенная зависимость. Повышение производительности (т. е. режимов) приводит к снижению трудовых затрат, но при этом увеличивается расход инструмента (т. е. повышаются затраты на него). В связи с этим представляет практический интерес комплексная оценка влияния обоих факторов на себестоимость обработки твердого сплава.
Оценка себестоимости обработки может быть произведена исходя из расчета затрат на съем 1 см3 твердого сплава на операции плоского шлифования.
В качестве критерия работоспособности алмазного круга удобно использовать коэффициент шлифования Кш — отношение объема сошлифованного материала (см3) к объему износа рабочего слоя круга (см3):
В общем случае величина Кш зависит от характеристик алмазного слоя (связка, марка порошка, зернистость, концентрация)и режимов обработки. На рис. 1 представлена зависимость коэффициента шлифования от концентрации алмазного порошка в круге. Из представленной зависимости следует, что оптимальной концентрацией алмаза в круге на органической связке для обработки твердого сплава является 100%. Дальнейший рост этой величины дает незначительный рост Кш, но при этом увеличивается цена круга, а кроме того, круги получают повышенную склонность к «засаливанию» рабочего слоя.
На рис. 2 приведена зависимость Кш от зернистости алмазного порошка.
Видно, что с ростом этого показателя Кш существенно увеличивается. Поэтому необходимо выбирать наибольшую зернистость алмазного порошка в круге при условии обеспечения требований по качеству обработанной поверхности.
Следующей важной характеристикой инструмента является связка в рабочем слое. Правильный выбор связки для конкретной операции предопределяет эффективность процесса обработки, т. е. величину коэффициента шлифования. Как правило, производители алмазного инструмента в своих каталогах, проспектах и рекомендациях указывают области применения различных марок связок.
Таким образом, первым шагом на пути минимизации себестоимости обработки твердого сплава является правильный выбор характеристик круга, обеспечивающих максимальную величину коэффициента шлифования. Как будет показано далее, величина Кш непосредственно влияет и на такую часть себестоимости обработки, как затраты на алмазный инструмент.
Предположим, что мы правильно нашли характеристики алмазного круга для данного процесса обработки. Следующий шаг — определить производительность обработки. Для этого основными параметрами являются глубина и продольная скорость шлифования. На рис. 3 и 4 представлена зависимость Кш от этих величин.
Как следует из этих рисунков, с увеличением глубины и продольной скорости шлифования Кш существенно уменьшается. Таким образом, повышение режимов обработки приводит к снижению коэффициента шлифования и тем самым к увеличению расхода алмазного инструмента. Однако при этом прямо пропорционально увеличивается производительность процесса. Зная режимы обработки, можно достаточно точно рассчитать машинное время, затрачиваемое на съем 1 см3 твердого сплава, а тем самым и трудовые затраты на процесс обработки.
I. Расчет затрат на съем 1 см3 твердого сплава
1. Затраты на алмазный инструмент
Ск = (1: Кш) x (Цк : Ma) x 4,4 ,
где:
Кш — коэффициент шлифования;
(1 : Кш) — износ слоя алмазного круга (см3) на 1 см3 твердого сплава;
Цк — цена круга, руб;
Ma — содержание алмаза в круге, карат;
4,4 — содержание алмаза в 1 см3 рабочего слоя круга при 100 % концентрации;
(Цк : Ma) x 4,4 — стоимость 1 см3 рабочего слоя алмазного круга.
2. Стоимость трудовых затрат на съем 1 см3 твердого сплава — СТ
Ст = Т x Зп,
где:
Т — затраты рабочего времени на съем1 см3 твердого сплава, мин.;
Зп — стоимость 1 мин. рабочего времени;
Общая стоимость затрат на съем 1 см3 твердого сплава Со
Со = Ск + Ст.
Результаты расчета стоимости обработки в зависимости от режимов процесса обработки представлены на рис. 5 и 6.
Из полученных зависимостей следует, что повышение режимов шлифования (производительности) приводит к существенному снижению себестоимости обработки. При этом увеличение затрат на алмазный инструмент с избытком компенсируется снижением трудовых затрат.
Проведенная оценка затрат на обработку 1 см3 твердого сплава показала, что минимальная себестоимость обработки достигается при максимально возможной производительности. Исходя из этого, можно дать следующие рекомендации:
Для внедрения в жизнь этих, казалось бы, простых рекомендаций, требуется огромная масса знаний и опыта. Во-первых, необходимо знать, какие факторы и как влияют на данный процесс обработки. Во- вторых, нужно правильно выбрать характеристики алмазного инструмента, а иногда и разработать новый. В-третьих, следует назначить оптимальные режимы обработки с учетом всех особенностей процесса. Для успешного решения этих вопросов необходимо тесное сотрудничество между изготовителями алмазного инструмента и предприятиями, которые его применяют.
Жесткие условия конкуренции требуют постоянного развития производства, обновления продукции, повышения качества, новых подходов к продвижению продукции на рынки. Кто стоит на месте, того просто обходят. Именно исходя из этого ЗАО «Полтавский алмазный инструмент» и строит свои взаимоотношения с заказчиками. Завод рассматривает каждого своего клиента как полноправного партнера, который предоставляет очень ценную информацию о работе инструмента, о новых требованиях к нему и путях его совершенствования. Ни одно из пожеланий заказчика не остается без внимания специалистов завода. В тех ситуациях, когда клиент не знает, что ему нужно использовать для данного вида обработки, проводится изучение всех особенностей процесса (деталь, материал, оборудование, вид и условия обработки, требования к обработанной поверхности) и дают рекомендации по характеристикам алмазного инструмента и режимам. Для решения особо сложных проблем обработки специалисты завода выезжают к клиентам и на месте решают поставленные задачи. Кроме того, проводятся региональные семинары по применению алмазного инструмента. По единодушному мнению участников семинаров, такая форма общения является наиболее эффективной. Для удобства клиентов заводом создана широкая сеть дистрибьюторов в странах СНГ и Балтии.
Подробная информация о продукции ЗАО «Полтавский алмазный инструмент» на сайте www.poltavadiamond.com.ua
Телефон технической поддержки: +380(532) 503-825
