北京现代汽车有限公司发动机部(以下简称“现代发动机”)自2002年在顺义林河经济开发区建成投产以来，4年间年产量从5万台增加到30万台，今年8月起，他们又在厂房的北边兴建一座产能为20万台的工厂，其发展速度不可谓不快。为了解现代发动机在刀具使用方面的情况，记者采访了现代发动机部机加工车间科长李斌高级工程师。
他开门见山地向记者介绍：现代发动机工厂最大的特点是自动化程度比较高，现在机加工生产线自动化率约可达到98%，中午休息时，机器不停止，基本实现1小时无人化生产。
加工工艺决定刀具选用
目前，中国轿车市场品种繁多,竞争激烈,单一品种不利于市场占有率，现代发动机工厂缸体、缸盖和曲轴机加工生产线能够分别实现6个品种的混线生产 (β1.6L/1.8L/2.0L和α1.4L/1.5L/1.6L 2个系列)，生产线采用刚柔并用敏捷生产方式。因此大量使用了1G以上高速卧式加工中心,为提高生产效率,切削参数选择上远高于传统主轴箱式，尤其是转速，所以采用了各种高速切削刀具。
以孔系加工为例，大部分使用双内冷式钻具(冷却液压力20 kg/cm2), 以满足高速钻削排屑和刀刃冷却润滑的要求；同时采用钻铰合一的钻铰刀具，达到工序合并目的，现使用德国GUNRLING产品。从刀具材料方面，为适应高速切削工艺要求，广泛采用新型材料如：高钴类硬质合金、陶瓷、CBN、金刚石等；在铣削加工中选用铝制刀盘；在关键精加工工序中使用专用刀具，如：缸盖气门口和导管孔精加工使用的是MAPAL(德国)。
随着当今科技飞速发展，新材料、新结构的金属切削刀具将不断涌现，对机械加工工艺发展有着积极促进作用，从而不断满足大规模生产中实现高效率和高质量目的，在这一过程中新型高速切削刀具是可靠的保证。
运用三维一体的思维选择切削刀具
现代发动机厂机加工车间有缸体、缸盖、曲轴3条机加工自动线，产能30万，每年用于刀具采购上的费用，大约要占到整个机加工方面制造成本的70%左右，需求量很大，而其使用的刀具大部分为进口刀具。当问到这样成本会不会太高时，李斌算了一笔帐：“选择陶瓷刀片单价成本虽然上升近62%，但刀具寿命增加，单件消耗成本下降20%，按1万件计算将节约成本200元，更可观的是换刀频次减少50%，大大提高设备运转率，所以我们不应单纯因价格昂贵而拒绝使用进口刀具。”
在大规模现代化机加工生产过程中，高速切削刀具选择应从加工单件消耗成本、换刀频次和刀具单价三维一体考虑，世界上没有绝对最好，而有相对最佳。根据单件消耗和运转率来正确评估刀具单价的合理性，通过生产实践，从中选择适合自己生产线运营实际的合理刀具及供货商。
现场刀具系统管理、自主刃磨不断改善
作为生产科长，李斌的工作衡量中有很重要的一项就是缸体、缸盖和曲轴成本控制，重点是现场使用刀具正常消耗管理和异常消耗改善。
现代发动机工厂3条机加生产线所使用的各种刀具有1760种左右，依靠传统手工记账方式已远不能适应现代化大规模生产需要，为此公司开发使用VAATZ系统，从刀具订货、制造、到厂入库、库存、发放、使用全过程控制，从而根据生产线产量计划和刀具制造周期制定合理的采购计划，在满足生产需要前提下，最大限度内降低合理库存，减少资金占用。另一方面，刀具使用过程中的管理是控制生产线运营成本的重要环节，通过刀具优化，切削条件合理匹配等工艺认证，确定合理刀具寿命，并且换算单件消耗金额，将其指标分解到生产线班组，各工序各种刀具寿命数据输入机床控制系统中，实现自动控制强制更换，确保加工质量。加工过程中刀具出现非正常消耗，通过现场数据采集，统计整理，要素分析，制定对策，现场实施，全员参与，不断改善。例如曲轴20序车小头刀片异常消耗高，通过分析反复实践，将原矩型刀片改为菱形，在满足节拍前提下，修改刀具进给程序，不但降低了刀片非正常消耗，而且提高寿命。
刀具重复刃磨再使用是减少生产费用重要途径，为此成立工具改善班，对再刃磨刀具统一收集，集中刃磨，统一发放，现场监控，不断改善，使刃磨刀具寿命达到新刀具70%以上。同时最大限度内提高自制刃磨率，例如：缸体130工序精铣顶面刀片为CBN，过去是委外刃磨，班组长、技术员和操作工全员参与，利用现有设备，自行设计制造夹具，调整刃磨程序，实现该刀片自主刃磨。同时还增加对外合作，如关键专用刀具刃磨和涂层。
提高刀具国产化率是内在需求
现代发动机建厂投入生产4年里，产能经历了5万、10万、15万、30万4次改造，在机加工刀具使用方面，引用了韩国HMC工厂经过多年30万规模生产已认证成熟的刀具和供应体系。关键工序引用国际上著名厂商技术，从时间和技术上满足产能快速增长要求。
去年现代发动机工厂30万台生产线改造完毕，目前处于正常生产状态。在不断稳定巩固改善现使用刀具体系过程中，为降低生产运营成本，开展刀具国产化工作已经成为现代发动机工厂内在需求。随着国内切削工具制造业飞速发展，通过广泛技术引进合作和自主研发，切削工具技术和质量已经接近或达到国际先进水平，这已经得到机械加工业广泛认同。在参与国际化竞争中，利用其技术和资源优势生产出价格适中、耐用度高、质量稳定切削刀具，适合规模化加工生产的需要，与现有的和潜在的用户，互助互利，共担风险，共同发展。
AI《汽车制造业》
11/21/2006
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