Tecnologia de tall de metalls i estat de desenvolupament d'eines
Tecnologia de tall de metalls i estat de desenvolupament d'eines
Des de mitjans del segle XX, a causa dels èxits fructífers de la ciència i la tecnologia, com ara la microelectrònica, la tecnologia de la informació i la ciència dels materials, i l'acceleració del progrés de l'enginyeria, s'ha promogut el ràpid desenvolupament de la fabricació i la tecnologia de fabricació. A finals del segle XX, s'han aconseguit resultats notables. El progrés ha fet una contribució significativa al desenvolupament de l'economia global i és aclamat com el motor de l'economia global.
Resumint aquesta història, repassant el desenvolupament de la societat humana, l'economia i la civilització, els governs tenen una nova comprensió de la importància de la fabricació: encara avui, quan les indústries d'alta tecnologia i emergents han promogut molt l'economia, la fabricació segueix sent l'economia nacional. I la base de la força integral. Prestar atenció i accelerar el desenvolupament de la indústria manufacturera s'ha convertit en un país poderós del món, especialment un país en desenvolupament com la Xina, que ha aportat oportunitats rares i nous reptes al desenvolupament de la tecnologia de fabricació i fabricació.
Durant aquest període, la tecnologia de tall de metalls, que és la tecnologia bàsica de la tecnologia de fabricació, també s'ha desenvolupat ràpidament i ha entrat en una nova etapa de desenvolupament caracteritzada pel desenvolupament del tall d'alta velocitat, el desenvolupament de nous processos de tall i mètodes de processament. , i el subministrament de tecnologies de processament completes. Es basa en l'avenç integral i la innovació de la tecnologia de fabricació, inclòs l'avenç integral de les màquines eina CNC, sistemes de control, materials d'eines, tecnologia de recobriment, estructura d'eines i altres tecnologies. Els efectes integrals produïts per l'empresa han promogut el progrés global de la tecnologia de tall. Porta el nivell general a un nou nivell. La principal característica i característica tècnica d'aquesta alçada és l'alta velocitat de tall (Taula 1), marcant el procés de tall en una nova fase de tall d'alta velocitat.
Fins ara, el tall d'alta velocitat s'ha convertit en una part important de la tecnologia de fabricació avançada i un símbol important, convertint-se en una tecnologia clau en la indústria manufacturera, la indústria de l'automoció, la indústria aeroespacial, la indústria del motlle i altres grans sectors industrials. Als països industrialitzats, el tall d'alta velocitat s'ha convertit en una nova tecnologia pràctica. El desenvolupament actiu i l'aplicació de noves tecnologies de tall d'alta velocitat s'han convertit en una mesura important per a les empreses per millorar l'eficiència del processament i la qualitat del producte, reduir els costos de fabricació, escurçar els terminis de lliurament i millorar la competitivitat. Importants beneficis tècnics i econòmics. Per tant, accelerar el desenvolupament i l'aplicació de la tecnologia de tall avançada representada per la tecnologia de tall d'alta velocitat s'ha convertit en un consens en diversos camps de fabricació i tecnologia de fabricació a diversos països.
Tecnologia de tall i estat de desenvolupament d'eines
En primer lloc, ha creat noves tecnologies com el tall a alta velocitat, que ha millorat l'eficiència del processament.
El tall a alta velocitat presenta un avantatge únic com a nou procés de tall. En primer lloc, s'ha millorat significativament l'eficiència de tall. Prenent com a exemple el mecanitzat de cinc peces d'un motor d'automòbil, en els darrers 10 anys aproximadament, l'eficiència de producció s'ha millorat aproximadament entre 1 i 2 vegades, com ara la fresa de cara PCD per processar culatas d'aliatge d'alumini. La velocitat de fresat ha arribat als 4021 m/min i la velocitat d'alimentació és de 5670 mm/min, que es duplica en comparació amb la línia de producció introduïda a la Xina a principis dels anys noranta. Per exemple, la fresa de cara CBN per a l'acabat de cilindres de ferro colat gris té una velocitat de fresat de 2000 m/min, 10 vegades millor que les freses de cara de carbur tradicional. En segon lloc, el tall d'alta velocitat també ho ésbeneficiós per millorar la qualitat del producte, reduir els costos de fabricació i escurçar els terminis de lliurament. A més, sobre la base de la tecnologia de tall d'alta velocitat, s'han desenvolupat noves tecnologies com el tall en sec (tall quasi sec, tall microlubricant), el tall dur (per mòlta de cotxe, fresat i rectificat), que no només milloren l'eficiència del processament però també canviar la tradició. Els límits de les diferents operacions de tall, i la creació d'una nova era de fabricació de tall "fabricació verda". La tecnologia de tall dur s'ha convertit en un nou procés molt eficient per al mecanitzat del forat interior de l'engranatge de l'automòbil i el processament del motlle endurit. La figura 1 mostra el motlle per processar 65HRC.
Al mateix temps, han sorgit processos de mecanitzat d'alta eficiència o processos de mecanitzat d'alta productivitat (HPM, HSM) amb altes velocitats d'alimentació segons diferents requisits de processament, reflectint l'enorme potencial de desenvolupament de la tecnologia de tall d'alta velocitat.
En segon lloc, el rendiment de diversos materials d'eina basats en materials de carbur cimentat s'ha millorat de manera integral.
El rendiment del carbur cimentat es millora contínuament i s'amplia la superfície d'aplicació, que es converteix en el material principal de l'eina per tallar, que juga un paper important en la promoció de la millora de l'eficiència del tall. El primer és el desenvolupament de materials d'aliatge dur de gra fi i de gra ultra fi, que milloren significativament la resistència i la tenacitat dels materials de carbur cimentat. Les eines generals d'aliatge dur fetes d'ell, especialment les broques de mida mitjana i gran d'ús general. Les eines com ara freses i aixetes s'utilitzen per substituir les eines tradicionals d'acer d'alta velocitat, que augmenten la velocitat de tall i l'eficiència de mecanitzat en diverses vegades. L'eina universal amb una gran quantitat de cara s'incorpora al rang de tall d'alta velocitat i el procés de tall s'introdueix completament. S'ha col·locat la meitat de l'etapa de tall d'alta velocitat. Actualment, tota l'eina de carbur sòlid s'ha convertit en un producte habitual d'empreses d'eines nacionals i estrangeres, i s'utilitzarà cada cop més àmpliament a mesura que es millori el nivell de processament de tall. Actualment, les eines domèstiques de Hunan Diamond Carbide Tools Co., Ltd., Shanghai Tool Factory Co., Ltd., Siping Xinggong Cutting Tool Co., Ltd. i altres empreses també poden produir freses, aixetes, trepans i altres productes de carbur sòlid, com es mostra a la figura 2, Hunan. Eina de carbur sòlid produïda per Diamond Carbide. No només això, sinó que també s'utilitzen carburs sòlids en algunes eines de conformació complexes. En segon lloc, el desenvolupament i l'ús de nous processos com la sinterització a pressió de carbur cimentat han millorat la qualitat intrínseca del carbur cimentat; i el desenvolupament de graus especials per a diferents necessitats de processament, i va millorar encara més el rendiment del carbur cimentat. En el cas del material base del grau d'inserció de carbur cimentat recobert químicament, es va desenvolupar un carbur cimentat graduat amb bona resistència a la deformació plàstica i una superfície resistent, que va millorar el rendiment de tall i el rang d'aplicació de la inserció de carbur cimentat recobert.
La varietat de materials d'eines de ceràmica i cermet ha augmentat, s'han millorat la resistència i la duresa, s'han ampliat el camp d'aplicació i el rang de processament, i l'aliatge dur s'ha substituït en l'acabat i semiacabat d'acer i ferro colat, que ha millorat l'eficiència del processament i la qualitat del producte. Actualment, aquests materials d'eina es poden utilitzar no només en la producció d'una sola peça, en lots petits, sinó també en la producció massiva de línies de muntatge i, a causa del preu més baix, es poden utilitzar com a eina preferida per al tall en sec i dur. tall.
La duresa dels materials d'eines superdurs PCD i CBN i la millora del procés de fabricació han permès ampliar el camp d'aplicació. Les eines de perforació de cilindres fetes de CBN s'han utilitzat en la producció automàticaEls talladors no només tenen una alta eficiència de processament, sinó que també tenen una bona versatilitat, cosa que pot estalviar costos d'eines.
En cinquè, el ràpid desenvolupament de tecnologies de suport.
La tecnologia de tall es desenvolupa gradualment juntament amb l'avenç de la tecnologia de tall. És una part indispensable de la tecnologia de tall moderna i manté un ràpid desenvolupament amb la tecnologia i les eines de tall, inclòs entre el portaeines i l'eix de la màquina-eina. Mètode de connexió, subjecció d'eines al portaeines, equilibri del sistema d'eines i gestió d'eines.
La interfície màquina-eina de màquines eina buides de doble cara (HSK) té els avantatges d'una bona rigidesa de connexió, alta precisió de posicionament, temps de càrrega i descàrrega curts, etc. La promoció de la tecnologia s'ha utilitzat cada cop més àmpliament (Figura 6). ). L'estructura d'aquest portaeines s'ha convertit en un estàndard internacional oficial i ha estat acceptada per molts fabricants de màquines-eina. Ha introduït centres de mecanitzat d'alta velocitat amb interfícies de cargols HSK i sistemes d'eines o eines integrades amb portaeines HSK. La potent vitalitat i la perspectiva d'ús d'aquest nou tipus de portaeines. Al mateix temps, algunes empreses han desenvolupat estructures de tija similars a HSK, com ara la tija Capto de Sandvik i la tija KM de Kennametal. En els darrers anys, també hi ha hagut una interfície de 7:24 per a contactes a doble cara o fins i tot tres contactes per adaptar-se a les necessitats de les màquines-eina existents per al mecanitzat d'alta velocitat.
L'ús d'eines rotatives d'alta velocitat també imposa noves exigències a la subjecció d'eines. Requereix una alta precisió de subjecció, desnivell radial
A més, hi ha un requisit d'equilibri i seguretat per a les eines rotatives d'alta velocitat. A causa de l'asimetria estructural o l'excentricitat causada per errors de fabricació i muntatge, hi ha un desequilibri entre el centre de rotació i la rotació d'alta velocitat. La força radial periòdica actua sobre el sistema de coixinets de l'eix i fins i tot sobre altres parts de la màquina, afectant la qualitat del mecanitzat, la vida útil de l'eina i el rendiment de la màquina. Amb aquesta finalitat, s'especifiquen el desequilibri admissible i l'ús d'alta velocitat d'eines rotatives d'alta velocitat; Els fabricants d'eines han desenvolupat una varietat d'eines d'equilibri ajustables, o eines rotatives i sistemes d'eines per al tall d'alta velocitat abans de carregar-les a l'eix. Equilibri a la màquina d'equilibri dinàmic per limitar el desequilibri a un rang determinat. Per tal de reduir la quantitat de desequilibri (excentricitat) generada després de carregar l'eina a l'eix, la nova tecnologia d'equilibri automàtic en línia equilibra l'eix, la tija i l'eina com a sistema de rotor en el funcionament.velocitat.
En el tall d'alta velocitat, la velocitat de l'eina és superior a 10.000 ~ 20.000r/min o fins i tot superior. En aquest moment, les parts de subjecció del cos de la fulla, la fulla i la fulla estan sotmeses a una gran força centrífuga. Quan la velocitat de rotació arriba a un cert valor crític, n'hi ha prou. La fulla s'extreu o el cargol de subjecció es trenca, o fins i tot el cos sencer es trenca. Davant d'aquestes condicions, l'equip o les lesions personals poden provocar accidents, per la qual cosa és imprescindible prevenir la tecnologia de tall a gran velocitat. Amb aquesta finalitat, Alemanya ha desenvolupat una especificació de seguretat per a eines rotatives d'alta velocitat, que té regulacions estrictes sobre el disseny, les proves, l'ús i la qualitat de l'equilibri de l'eina. Aquesta especificació s'ha convertit en una norma europea i una norma internacional.
Segons les dades, el cost directe de l'eina només representa el 2% ~ 4% del cost de fabricació, mentre que el cost d'ús i gestió de l'eina és superior al 12%. La gestió d'eines científiques pot estalviar a l'usuari un cost considerable d'eines i reduir el cost de fabricació. Per tant, el desenvolupament de tecnologia de gestió d'eines i programari i maquinari relacionat s'ha convertit en l'àmbit empresarial dels fabricants d'eines, proporcionant als usuaris diverses formes de serveis de gestió d'eines, des de la gestió simple de la logística d'eines fins a la contractació de paquets de totes les empreses d'eines, inclosa la compra d'eines, la identificació. , emmagatzematge, servei in situ, rectificació d'eines, millora de processos, desenvolupament de projectes, etc. Les empreses usuàries poden aprofitar aquest servei social especialitzat, mantenir un alt nivell de processament de tall i centrar-se en el desenvolupament de la tecnologia bàsica i aconseguir una doble collita econòmica i tecnològica.
Sisè, el nou model de negoci de la indústria de les eines.
Amb el desenvolupament de la tecnologia de tall, la indústria de les eines està experimentant una revolució en els mecanismes de funcionament. Davant d'un model de producció cada cop més nou i de nous materials de peça, les "eines" ja no són simples productes. Un cop venuts, són factors de procés importants per optimitzar un procés o una tecnologia de processament en línia. Els fabricants d'eines han de ser capaços de proporcionar als usuaris una tecnologia de processament completa per ajudar els usuaris a assolir l'objectiu de millorar l'eficiència del processament, la qualitat del producte i reduir els costos de fabricació s'ha convertit en la direcció i l'objectiu comercial del desenvolupament empresarial dels fabricants d'eines estrangers. En l'actualitat, els fabricants d'eines han portat la indústria de les eines a una etapa superior de desenvolupament mitjançant diverses formes de serveis empresarials com ara "atendre els usuaris" i "proporcionar solucions". Els fets han demostrat que aquesta pràctica dels fabricants d'eines estrangers és favorable al desenvolupament de la indústria manufacturera, aportant més beneficis als usuaris i sent benvinguda pels usuaris.
Apliqueu tecnologia de tall avançada per accelerar el desenvolupament de la indústria manufacturera de la Xina
El 16è Congrés Nacional del Partit Comunista de la Xina va proposar la tasca de construir una societat acomodada d'una manera integral i de realitzar una nova industrialització. Va fer sonar la banya de la marxa de la Xina d'una potència manufacturera a una potència manufacturera. Com a tecnologia bàsica de la tecnologia de fabricació, l'eina de tall és l'equip bàsic del procés. Està en la primera posició d'aquesta marxa històrica. La tecnologia de tall avançada i les eines de tall són el desenvolupament de la indústria de l'automòbil, la indústria aeroespacial, la indústria energètica i els equips de suport a la Xina. Requisits previs per a la indústria del motlle. Davant d'aquesta gran oportunitat, hem d'aprofitar al màxim la tecnologia de tall avançada i les eines de tall per servir la indústria manufacturera de la Xina.
Amb aquesta finalitat, la indústria de les eines de la Xina està accelerant la seva integració amb la indústria de les eines del món, introduint equips i tecnologia de procés avançats mitjançant la transformació tecnològica i desenvolupant i produint productes d'eines de primera classe. La indústria de les eines de la Xinadues avantguardes: Zhuzhou Cemented Carbide Group i Shanghai Tool Factory Co., Ltd. van prendre el lideratge per dur a terme una transformació tecnològica amb un punt de partida elevat i una gran inversió, cosa que va fer que la tecnologia de fabricació d'inserts indexables i eines de carbur sòlid a la Xina es tanqués. El nivell avançat del món. Al mateix temps, les empreses d'eines estrangeres s'enfronten al ràpid desenvolupament de la indústria manufacturera de la Xina i les perspectives d'un ràpid desenvolupament, accelerant el ritme de producció o servei localitzat a la Xina, per tal de reduir els costos de fabricació, millorar les capacitats de servei i escurçar el plom. vegades. Es diu que l'entrada d'empreses d'eines estrangeres al mercat xinès ofereix unes condicions molt favorables perquè apliquem eines avançades per transformar la fabricació tradicional. Hem d'aprofitar aquesta oportunitat favorable i adoptar activament eines de tall avançades per afrontar els reptes de la globalització econòmica per millorar la tecnologia de processament i la força competitiva de les empreses.
Quan les empreses acceleren l'aplicació de la tecnologia de tall avançada, la situació de cada empresa és diferent i les pràctiques específiques són diferents, però els punts següents es poden utilitzar com a idea comuna:
Eines fetes amb materials d'eines d'alt rendiment, incloses eines de carbur sòlid, eines ceràmiques de nitrur de silici, eines CBN i PCD, eines d'acer d'alta velocitat d'alt rendiment, etc., un tipus d'introducció per a la situació específica de producció, pas a pas Empènyer, rebrà bons resultats; actualment, els fabricants d'eines nacionals també poden subministrar parcialment aquests productes d'eines.
Utilitzeu molt les eines recobertes. La proporció de ganivets recoberts a la Xina és molt baixa i hi ha un gran espai per a la promoció. El grau de recobriment adequat s'ha de seleccionar segons les condicions de processament i les necessitats per aconseguir els resultats desitjats.
S'utilitza molt l'ús d'eines indexables. Les eines indexables s'han promogut a la Xina des de fa molts anys, però el progrés no ha estat prou ràpid per diverses raons.
El desenvolupament no és equilibrat. Tanmateix, durant aquest període, la tecnologia d'eines indexables ha avançat nous, la varietat ha augmentat ràpidament i s'ha desenvolupat en una direcció més eficient i aplicable. S'han desenvolupat fulles de fresa de vora corba, insercions de tornejat amb fulles d'eixugaparabrises i d'ús general. Els productes amb bones fulles circulars i fulles octogonals tenen un gran potencial d'aplicació. La promoció activa de les eines indexables hauria de convertir-se en un projecte important per a la transformació tecnològica de les empreses. La figura 7 és una fresa d'inserció de vora corba desenvolupada per Hunan Diamond Cutting Tool Co., Ltd.
Per a línies de producció a gran escala, hem d'aprendre de l'experiència estrangera, desenvolupar nous processos i eines especials, millorar l'eficiència i reduir costos, o desenvolupar processos combinats de concentració d'eines per millorar l'eficiència i reduir la inversió. Aquest treball s'ha de combinar amb constructors de màquines-eina i fabricants d'eines per aconseguir resultats. Aquesta és una pràctica madura als països industrialitzats.
Per a les empreses amb un mode de producció per lots petits d'una sola peça, s'han d'utilitzar noves eines eficients, com ara trepants de refrigeració interna i freses de rasclet. En segon lloc, es poden utilitzar talladors universals multifunció, que poden reduir el temps de canvi d'eina. També cal trencar els límits del procés tradicional de trepat, fresat, mòlta, etc., i aconseguir nous efectes de processament mitjançant el procés de fresat, trepat, fresat, fresat, fresat i mòlta. A més, reforçar la gestió d'eines, reduir l'inventari i reduir els costos d'eines.
Quan adopten eines de tall avançades i noves tecnologies, les empreses han de confiar en la força tècnica dels fabricants i distribuïdors d'eines per seguir el camí de la socialització. En la situació actual dels nous materials de peces de treball, materials d'eines i graus de recobriment, n'hi ha milers
