Ekonomika obróbki

Produktywność

Produktywność jest to stosunek wartości wyprodukowanej do środków zainwestowanych (wykonać więcej przy mniejszym nakładzie). Na uzysk może wpłynąć kilka czynników, takich jak:

• wybór metody obrabiania oraz droga narzędzia,
• wybór narzędzia, geometria płytki oraz gatunek węglika,
• parametry skrawania (prędkość, posuw oraz głębokość skrawania),
• mała ilość braków,
• mniej zmian narzędzi – większe wykorzystanie obrabiarki,
• dostępność produktu – mniejsze zapasy,
• wyszkolenie techniczne – lepsze zrozumienie zagadnienia.

Jednym z kluczowych czynników jest objętościowa wydajność skrawania “Q”, która może być mierzona jako ilość usuniętego materiału w danej jednostce czasu (cm3/min). 

Toczenie: Głębokość skrawania x posuw x prędkość skrawania (cm3/min).

Frezowanie: Głębokość skrawania x szerokość frezowania x prędkość posuwu (cm3/min).

Wiercenie: Powierzchnia otworu x prędkość posuwu (cm3/min).

Zwiększone parametry skrawania oraz ulepszenia procesu mogą znacznie zmniejszyć koszt jednostkowy i przez to zwiększyć dochodowość firmy. W większości przypadków dużo bardziej korzystne jest zwiększenie parametrów skrawania niż zwiększanie trwałości narzędzia. Podobnie, bardziej korzystne jest użycie narzędzi skrawających,

które mogą wytrzymać wysokie parametry skrawania, niż użycie narzędzi o niskiej jakości. Trwałość narzędzia oraz jego koszt mają mniejszy wpływ na koszt przedmiotu obrabianego w porównaniu do parametrów skrawania. Dokładny wpływ kosztów wykonania przedmiotu zależy od parametrów procesu obróbki oraz struktury kosztów przedsiębiorstwa.

• Na przykład: 20% wzrost parametrów skrawania może zmniejszyć koszt jednostkowy przedmiotu o ponad 10%, ponieważ wpływa on na koszty obrabiarki, koszty ogólne oraz wynagrodzenia.

• 50% wzrost trwałości narzędzia lub 30% zmniejszenie kosztów narzędzia na ogół zmniejszy koszt jednostkowy elementu tylko o 1% w każdym przypadku, ponieważ koszty oprzyrządowania stanowią przeciętnie 3-5% kosztów produkcji.

Wybór metody frezowania.

Aby wybrać najlepszą metodę i system narzędziowy, należy rozważyć trzy czynniki:
1. Właściwości obrabianego przedmiotu.
2. Materiał, kształt i ilość przedmiotów.
3. Dane techniczne obrabiarki.

Ad. 1. Ogólne właściwości przedmiotu obrabianego.
Należy przeanalizować wymiary oraz wymagania, co do jakości wykonania obrabianego przedmiotu:
• Typ operacji (toczenie zewnętrzne lub wewnętrzne, np. wzdłużne, profilowe, obróbka powierzchni czołowej). Typ operacji ma wpływ na wybór narzędzia.
• Obróbka zgrubna, wykańczająca.
• Duże, stabilne przedmioty.
• Przedmioty małe, długie i smukłe, cienkościenne.
• Promień naroża.
• Wymagana jakość (tolerancja, wykończenie powierzchni).

Ad. 2. Przedmiot obrabiany.
Po przeanalizowaniu właściwości, należy przyjrzeć się obrabianej części:
• Czy materiał posiada dobre właściwości związane z łamaniem wiórów?
• Wielkość partii – pojedyncza część czy produkcja masowa, która wymaga użycia odpowiednio dostosowanego narzędzia w celu zwiększenia produktywności?
• Czy przedmiot można bezpiecznie zamocować?
• Czy odprowadzanie wiórów jest istotne?

Powierzchnie obrabianego przedmiotu mogą być trudne w obróbce za sprawą naskórka odlewniczego lub zgorzeliny na odkuwce. W przypadkach małej sztywności, spowodowanej cienkościennością detalu lub słabym zamocowaniem, do obróbki należy użyć specjalistycznych metod i przyrządów. Należy również przeanalizować materiał obrabianego przedmiotu i jego skrawalność oraz określić optymalne parametry skrawania.

Ad. 3. Obrabiarka.
Wybór metody frezowania w dużej mierze zależy od typu obrabiarki. Kilka najważniejszych cech obrabiarki rozpatrywanych pod kątem obróbki otworów:
• stabilność, moc, moment obrotowy (w szczególności do większych wierteł),
• lepsze odprowadzanie wiórów można uzyskać poprzez:

• poziome wrzeciono,
• wewnętrzne doprowadzanie chłodziwa,
• wiertło nieobracające się,

• czy prędkość wrzeciona (obr/min) jest wystarczająca do małych średnic?
• czy pojemność zbiornika chłodziwa jest wystarczająca dla wierteł o dużej średnicy?
• czy ciśnienie chłodziwa jest wystarczające dla wierteł o małej średnicy?

Rys. 1.5 Wybór metody wykonania otworu przelotowego.
Źródło: własne

Opracowano na podstawie materiałów KOWEZIU.