Metāla griešanas tehnoloģija un instrumentu izstrādes statuss

izdevīgi, lai uzlabotu produktu kvalitāti, samazinātu ražošanas izmaksas un saīsinātu izpildes laiku. Turklāt, pamatojoties uz ātrgaitas griešanas tehnoloģiju, ir izstrādātas jaunas tehnoloģijas, piemēram, sausā griešana (kvazi-sausā griešana, mikroeļļošanas griešana), cietā griešana (ar auto slīpēšanu, frēzēšanu un slīpēšanu), kas ne tikai uzlabo. apstrādes efektivitāti, bet arī mainīt tradīcijas. Dažādu griešanas darbību robežas un jaunas griešanas ražošanas "zaļās ražošanas" laikmeta radīšana. Cietās griešanas tehnoloģija ir kļuvusi par ļoti efektīvu jaunu procesu automašīnas zobrata iekšējā cauruma apstrādei un rūdītās veidņu apstrādei. 1. attēlā parādīta veidne 65HRC apstrādei.

Tajā pašā laikā atbilstoši dažādām apstrādes prasībām ir parādījušies augstas efektivitātes apstrādes procesi vai augstas produktivitātes apstrādes procesi (HPM, HSM) ar augstu padeves ātrumu, kas atspoguļo ātrgaitas griešanas tehnoloģijas milzīgo attīstības potenciālu.

Otrkārt, ir vispusīgi uzlabota dažādu instrumentu materiālu, kuru pamatā ir cementēta karbīda materiāli, veiktspēja.

Cementētā karbīda veiktspēja tiek nepārtraukti uzlabota, un tiek palielināta uzklāšanas virsma, kas kļūst par galveno instrumenta materiālu griešanai, kam ir svarīga loma griešanas efektivitātes uzlabošanā. Pirmais ir smalkgraudainu, īpaši smalkgraudainu cieto sakausējumu materiālu izstrāde, kas ievērojami uzlabo cementēta karbīda materiālu izturību un stingrību. No tā izgatavotie vispārējie cieto sakausējumu instrumenti, īpaši universālie lielie un vidējie urbji. Tādi instrumenti kā gala frēzes un krāni tiek izmantoti, lai aizstātu tradicionālos ātrgaitas tērauda instrumentus, kas vairākas reizes palielina griešanas ātrumu un apstrādes efektivitāti. Universālais instruments ar lielu sejas daudzumu tiek iekļauts ātrgaitas griešanas diapazonā, un griešanas process tiek pilnībā ievadīts. Puse no ātrgaitas griešanas posma ir uzklāta. Pašlaik viss cietā karbīda rīks ir kļuvis par vietējo un ārvalstu instrumentu uzņēmumu ikdienas produktu, un tas tiks arvien plašāk izmantots, jo tiek uzlabots viss griešanas apstrādes līmenis. Pašlaik vietējie Hunan Diamond Carbide Tools Co., Ltd., Shanghai Tool Factory Co., Ltd., Siping Xinggong Cutting Tool Co., Ltd. un citi uzņēmumi var ražot arī cietā karbīda gala frēzes, krānus, urbjus un citus produktus, kā parādīts 2. attēlā, Hunan. Cietā karbīda instruments, ko ražo Diamond Carbide. Ne tikai tas, bet arī cietie karbīdi tiek izmantoti dažos sarežģītos formēšanas instrumentos. Otrkārt, jaunu procesu, piemēram, cementēta karbīda spiediena saķepināšanas, izstrāde un izmantošana ir uzlabojusi cementētā karbīda raksturīgo kvalitāti; un īpašu marku izstrāde dažādām apstrādes vajadzībām, kā arī vēl vairāk uzlaboja cementētā karbīda veiktspēju. Ķīmiski pārklāta cementēta karbīda ieliktņa kategorijas pamatmateriāla gadījumā tika izstrādāts šķirots cementēts karbīds ar labu izturību pret plastiskām deformācijām un stingru virsmu, kas uzlaboja pārklātā cementētā karbīda ieliktņa griešanas veiktspēju un pielietojuma diapazonu.

Ir palielinājies keramikas un metālkeramikas instrumentu materiālu klāsts, uzlabota izturība un stingrība, paplašināts pielietojuma lauks un apstrādes diapazons, kā arī nomainīts cietais sakausējums tērauda un čuguna apdarē un pusapdarē, kas ir uzlabojusi apstrādes efektivitāti un produktu kvalitāti. Šobrīd šādus instrumentu materiālus var izmantot ne tikai viengabala, mazo partiju ražošanā, bet arī montāžas līniju masveida ražošanā, un zemākas cenas dēļ tos var izmantot kā vēlamo instrumentu sausai un cietai griešanai. griešana.

PCD un CBN īpaši cieto instrumentu materiālu izturība un ražošanas procesa uzlabošana ir ļāvusi paplašināt pielietojuma jomu. Automātiskajā ražošanā izmantoti cilindru urbšanas instrumenti, kas izgatavoti no CBNlīnijas, kā arī čuguna un rūdīšanas aparatūras apstrādē, un ir paplašinājušās no apdares lauka līdz pusapdares laukam, kas ir ievērojami uzlabojis griešanas efektivitāti. Alumīnija sakausējums ir svarīgs materiāls kosmosa un automobiļu rūpniecībā. Augstas efektivitātes alumīnija sakausējuma apstrāde ir galvenā tehnoloģija šajās divās rūpniecības nozarēs. Šobrīd, pateicoties dažādu augstas veiktspējas instrumentu plašā pielietojumam, kas izgatavoti ar PCD, griešanas efektivitāte ir ievērojami uzlabota, visaugstākā. Griešanas ātrums ir sasniedzis 7000 m/min. Produkti ir paplašināti no oriģinālajiem virpošanas instrumentiem un frēzēm līdz gala frēzēm, urbjmašīnām, rīvēm, formēšanas instrumentiem utt.; PCD ir arī vienīgais efektīvais instruments nemetālisku materiālu, piemēram, grafīta un sintētisko materiālu, apstrādei. Var paredzēt, ka līdz ar CBN un PCD rīku popularizēšanu turpinās palielināties instrumentu daudzveidība un vēl vairāk paplašināties pielietojuma joma, kas novedīs pie griešanas apstrādes attīstības uz ātrgaitas un augstas efektivitātes apstrādi.

Instrumentu materiālu izstrādē joprojām tiek pieminēta ātrgaitas tērauda materiālu izstrāde. Lai gan ātrgaitas tērauda instrumentu un cementēta karbīda instrumentu pārdošanas apjomi tiek samazināti par aptuveni 5% gadā, pieaug augstas veiktspējas kobalta ātrgaitas tērauda un pulvermetalurģijas ātrgaitas tērauda izmantošana. Šiem diviem augstas veiktspējas ātrgaitas tēraudiem ir sena vēsture, tiem ir labāka nodilumizturība, sarkanā cietība un uzticamība nekā parastajam ātrgaitas tēraudam, jo ​​īpaši pulvermetalurģijas ātrgaitas tērauda veiktspēja, taču cenas dēļ Augsta, lietota izmantot aviācijas un kosmosa rūpniecībā sarežģītu materiālu apstrādei. Tiecoties pēc griešanas efektivitātes un mainot koncepciju, šie augstas veiktspējas ātrgaitas tērauda instrumenti vispirms tiek plaši izmantoti automātiskajās līnijās, piemēram, urbjmašīnās, gala frēzēs, krānos un citos vispārējas nozīmes instrumentos un zobratu griezējos, atstarpēs un citos. sarežģīti instrumenti. Saņēma uzlabotu griešanas ātrumu un apstrādes kvalitāti, uzticamu lietošanu un pagarinātu instrumenta kalpošanas laiku. Pēdējos gados iepriekš minētie instrumenti, kas izgatavoti no augstas veiktspējas ātrgaitas tērauda, ​​ir paplašināti un izmantoti vispārējai apstrādei, un tie ir kļuvuši par tradicionālu ārvalstu ātrgaitas tērauda instrumentu izstrādājumu.

Rezumējot, dažādu instrumentu materiālu izstrādē vadošo lomu ieņem cementētais karbīds, taču būtiski uzlabota arī citu instrumentu materiālu veiktspēja, paplašinot to attiecīgās pielietojuma jomas, veidojot dažādus instrumentu materiālus. Ir unikālas priekšrocības un izmantošanas joma, kas aizstāj viena otru, lai papildinātu kopējo modeli. Var teikt, ka visaptverošā un straujā instrumentu materiālu attīstība ir ielikusi pamatu mūsdienu ātrgaitas, augstas efektivitātes metāla griešanai.

Treškārt, pārklājumi ir galvenā tehnoloģija instrumenta veiktspējas uzlabošanai.

Instrumenta pārklājuma tehnoloģijai ir liela nozīme mūsdienu griešanas un griešanas instrumentu izstrādē. Kopš tās pirmsākumiem, īpaši pēdējos gados, tas ir ļoti strauji attīstījies. Ķīmiskā pārklāšana (CVD) joprojām ir galvenais indeksējamo ieliktņu pārklāšanas process. Ir izstrādāti jauni procesi, piemēram, vidējas temperatūras CVD, biezas plēves alumīnija oksīds un pārejas slānis. Pamatojoties uz pamatmateriāla uzlabošanu, CVD pārklājums ir izturīgs. Uzlabojas gan nodilums, gan izturība; Progresu guvuši arī CVD dimanta pārklājumi, uzlabojot pārklājuma virsmas apdari un ieejot praktiskā stadijā. Šobrīd ārzemju karbīda indeksējamo ieliktņu pārklājuma attiecība ir sasniegusi vairāk nekā 70%. Šajā periodā īpaši pamanāms ir fiziskās pārklāšanas (PVD) progress, un ievērojams progress ir panākts krāsns struktūrā, procesā un automātiskajā kontrolē, un ne tikai karstumizturībā, kas piemērota ātrgriešanai, sausai griešanai un cietai griešanai. griešana ir izstrādāta. Labāki pārklājumi, piemēramSuper TiAlN un TiAlCN universālie pārklājumi ar labāku vispārējo veiktspēju un DLC, W/C pretberzes pārklājumiem, kā arī pārklājuma struktūras inovācijas, izstrādātas nano un daudzslāņu struktūras, uzlabo pārklājuma cietību un stingrību. 2. tabulā parādīti Šveices uzņēmuma PLATIT jaunākie pārklājumi.

Jaunā PVD pārklājuma tehnoloģijas attīstība parāda mums pārklāšanas tehnoloģijas lielo potenciālu un unikālās priekšrocības instrumenta darbības uzlabošanai: jaunus pārklājumus var izstrādāt, kontrolējot pārklāšanas procesa parametrus un regulējot mērķa un reakcijas gāzes. Lai apmierinātu apstrādes dažādības vajadzības, tā ir ātra un laba tehnoloģija instrumenta veiktspējas uzlabošanai, un tai ir ļoti plaša pielietojuma perspektīva.

Ceturtkārt, instrumenta struktūras jauninājumi ir mainījuši tradicionālo standarta instrumentu priekšpusi un vienīgo funkciju.

Strauji attīstoties apstrādes rūpniecībai, galvenās nozares, piemēram, automobiļu rūpniecība, aviācijas un kosmosa rūpniecība un veidņu rūpniecība, ir izvirzījušas augstākas prasības griešanas apstrādei un veicinājušas nepārtrauktu indeksējamo instrumentu attīstību. Īpašais instrumentu komplekts, kas izstrādāts automobiļu rūpniecības montāžas līnijai, ir pārkāpis tradicionālo praksi piegādāt instrumentus pēc pieprasījuma un “slēgto durvju izgatavošanu”, un ir kļuvis par svarīgu tehnoloģisko faktoru inovatīvās apstrādes tehnoloģijās, uzlabojot apstrādes efektivitāti un ietaupot investīcijas, un spēlējot jaunu lomu. 3. attēlā ir ātrgaitas frēze, kas paredzēta WIDIA jaunajam kloķvārpstas apstrādes procesam.

Pelējuma nozari raksturo augsta efektivitāte, viengabala, mazu partiju ražošana, augsta veidņu materiālu cietība, sarežģīta apstrāde, sarežģīta forma, liels metāla noņemšanas daudzums, īss piegādes periods, un tā kļūst par spēcīgu virzītājspēku indeksējamā instrumenta inovācijai. struktūras, piemēram, funkcionālie profila frēzes, dažādas lodveida gala frēzes, modulārās gala frēzes, urbšanas un frēzes, lielas padeves frēzes utt. Atskatoties uz griešanas apstrādes attīstību kopš 1990. gadiem, veidņu nozare joprojām ir jaunu ātrgaitas griešanas, cietās griešanas un sausās griešanas procesu dzimtene.

Lai apmierinātu aviācijas un kosmosa nozares vajadzības, lai efektīvi apstrādātu lielas alumīnija sakausējuma sastāvdaļas, ir izstrādāts jauns ātrgaitas alumīnija sakausējuma sejas frēzes un citi instrumenti. 4. attēlā ir Sandvik ātrgaitas frēze ar maksimālo ātrumu 24000 apgr./min un griešanas ātrumu. Tas ir 6000 m/min.

Tajā pašā laikā ir parādījušās jaunas struktūras indeksējamiem ieliktņiem, piemēram, augstas efektivitātes blistera asmeņi virpošanai, sarežģīta izmēra frēžu asmeņi ar priekšējiem stūriem, lodveida gala frēžu asmeņi un ātrgaitas pretsagraušanas asmeņi. Frēzēšanas asmeņi un tā tālāk.

Uzlabojot piecu asu savienojumu CNC instrumentu slīpmašīnas funkciju un popularizējot tās pielietojumu, standarta universālo instrumentu, piemēram, gala frēžu un urbju uzgaļi, ģeometriskie parametri ir daudzveidīgāki, kas maina tradicionālo standarta instrumentu veco modeli. un var pielāgoties dažādiem apstrādātiem materiāliem un apstrādes apstākļiem, attiecīgi palielinot griešanas veiktspēju. Dažas novatoriskas struktūras rada arī jaunus griešanas efektus, piemēram, nevienāda spirāles leņķa gala frēzes. Salīdzinot ar standarta gala frēzēm, nevienāda spirāles leņķa gala frēzes var efektīvi ierobežot instrumenta vibrāciju, uzlabot apstrādes apdari un palielināt instrumentu skaitu. Pļaušanas dziļums un padeves ātrums. Piemēram, dažādas karbīda urbjmašīnas ar dažādu veidu urbju uzgaļiem un dažādu veidu rievu veidiem. 5. attēlā ir redzami dažādi urbju uzgaļi un dažādas urbja uzgaļu slīpēšanas formas, ko ieviesa Shanghai Tool Works Co., Ltd., lai pielāgotos dažādiem materiāliem. Karbīda tapu un karbīda vītņu frēžu izstrāde uzlabo vītnes apstrādes efektivitāti līdz ātrgaitas griešanas līmenim. Jo īpaši karbīda vītņu frēzēšanagriezējiem ir ne tikai augsta apstrādes efektivitāte, bet arī laba daudzpusība, kas var ietaupīt instrumentu izmaksas.

Piektkārt, atbalsta tehnoloģiju straujā attīstība.

Griešanas tehnoloģija tiek pakāpeniski attīstīta līdz ar griešanas tehnoloģiju attīstību. Tā ir neatņemama mūsdienu griešanas tehnoloģijas sastāvdaļa un nodrošina strauju griešanas tehnoloģiju un instrumentu attīstību, tostarp starp instrumenta turētāju un darbgalda vārpstu. Savienojuma metode, instrumenta iespīlēšana instrumentu turētājā, instrumentu sistēmas līdzsvars un instrumenta vadība.

Divpusējā dobā konusveida kāta (HSK) darbgalda un instrumenta saskarnes priekšrocības ir laba savienojuma stingrība, augsta pozicionēšanas precizitāte, īss iekraušanas un izkraušanas laiks utt. Tehnoloģiju popularizēšana tiek izmantota arvien plašāk (6. attēls). ). Šī instrumentu turētāja struktūra ir kļuvusi par oficiālu starptautisku standartu, un to ir akceptējuši daudzi darbgaldu ražotāji. Tā ir ieviesusi ātrgaitas apstrādes centrus ar HSK vārpstas saskarnēm un instrumentu sistēmām vai integrētus instrumentus ar HSK instrumentu turētājiem. Šī jaunā instrumentu turētāja jaudīgā vitalitāte un labas izmantošanas iespējas. Tajā pašā laikā daži uzņēmumi ir izstrādājuši HSK līdzīgas kāta struktūras, piemēram, Sandvik Capto kātu un Kennametal KM kātu. Pēdējos gados ir bijis arī 7:24 interfeiss abpusējiem kontaktiem vai pat trīs kontaktiem, lai pielāgotos esošo darbgaldu vajadzībām ātrgaitas apstrādei.

Ātrgaitas rotējošo instrumentu izmantošana arī izvirza jaunas prasības instrumentu iespīlēšanai. Tam nepieciešama augsta iespīlēšanas precizitāte, radiālais izskrējiens

Turklāt ātrgaitas rotējošiem instrumentiem ir līdzsvara un drošības prasības. Strukturālās asimetrijas vai ekscentriskuma dēļ, ko izraisa ražošanas un montāžas kļūdas, pastāv nelīdzsvarotība starp rotācijas centru un ātrgaitas rotāciju. Periodiskais radiālais spēks iedarbojas uz vārpstas gultņu sistēmu un pat uz citām mašīnas daļām, ietekmējot apstrādes kvalitāti, instrumenta kalpošanas laiku un iekārtas veiktspēju. Šim nolūkam ir norādīta pieļaujamā nelīdzsvarotība un ātrgaitas rotējošo instrumentu liela ātruma izmantošana; instrumentu ražotāji ir izstrādājuši dažādus regulējamus līdzsvara instrumentus vai rotējošus instrumentus un instrumentu sistēmas liela ātruma griešanai pirms iekraušanas vārpstā. Līdzsvarojiet dinamiskajā balansēšanas mašīnā, lai ierobežotu nelīdzsvarotību noteiktā diapazonā. Lai samazinātu nelīdzsvarotību (ekscentriskumu), kas rodas pēc instrumenta ievietošanas vārpstā, jaunā tiešsaistes automātiskās balansēšanas tehnoloģija līdzsvaro vārpstu, kātu un instrumentu kā rotoru sistēmu darba vietā.ātrumu.

Ātrgaitas griešanas laikā instrumenta ātrums ir lielāks par 10 000 ~ 20 000 apgr./min vai pat lielāks. Šajā laikā lāpstiņas korpusa, asmens un asmens fiksējošās daļas tiek pakļautas lielam centrbēdzes spēkam. Kad griešanās ātrums sasniedz noteiktu kritisko vērtību, tas ir pietiekami. Asmens ir izvilkts, stiprinājuma skrūve ir salauzta, vai pat viss korpuss ir salauzts. Šādos apstākļos aprīkojums vai miesas bojājumi var izraisīt negadījumus, tāpēc ir nepieciešams novērst ātrgaitas griešanas tehnoloģiju. Šim nolūkam Vācija ir izstrādājusi drošības specifikāciju ātrgaitas rotējošiem instrumentiem, kuros ir stingri noteikumi attiecībā uz instrumenta konstrukciju, testēšanu, lietošanu un līdzsvara kvalitāti. Šī specifikācija ir kļuvusi par Eiropas standartu un starptautisku standartu.

Saskaņā ar datiem instrumenta tiešās izmaksas veido tikai 2% ~ 4% no ražošanas izmaksām, savukārt instrumenta lietošanas un pārvaldības izmaksas ir vairāk nekā 12%. Zinātniskā instrumentu pārvaldība var ietaupīt lietotājam ievērojamas rīku izmaksas un samazināt ražošanas izmaksas. Tāpēc instrumentu pārvaldības tehnoloģiju un ar to saistītās programmatūras un aparatūras izstrāde ir kļuvusi par instrumentu ražotāju darbības jomu, nodrošinot lietotājiem dažāda veida instrumentu pārvaldības pakalpojumus, sākot no vienkāršas instrumentu loģistikas pārvaldības līdz visu instrumentu uzņēmumu paketes līgumu slēgšanai, ieskaitot instrumentu iegādi, identifikāciju. , uzglabāšana, serviss uz vietas, instrumentu atkārtota slīpēšana, procesu uzlabošana, projektu izstrāde utt. Lietotāju uzņēmumi var izmantot šo specializēto sociālo pakalpojumu, uzturēt augstu griešanas apstrādes līmeni un koncentrēties uz pamattehnoloģiju attīstību un panākt dubultu ekonomikas un tehnoloģisko ražu.

Sestkārt, instrumentu nozares jaunais biznesa modelis.

Attīstoties griešanas tehnoloģijai, instrumentu nozare piedzīvo darbības mehānismu revolūciju. Saskaroties ar arvien jaunu ražošanas modeli un jauniem sagatavju materiāliem, “instrumenti” vairs nav vienkārši izstrādājumi. Pēc pārdošanas tie ir svarīgi procesa faktori procesa vai līnijas apstrādes tehnoloģijas optimizēšanai. Instrumentu ražotājiem jāspēj nodrošināt lietotājiem pilnīgu apstrādes tehnoloģiju, lai palīdzētu lietotājiem sasniegt mērķi uzlabot apstrādes efektivitāti, produktu kvalitāti un samazināt ražošanas izmaksas, ir kļuvusi par ārvalstu instrumentu ražotāju biznesa attīstības virzienu un biznesa mērķi. Pašlaik instrumentu ražotāji ir panākuši instrumentu nozari augstākā attīstības stadijā, izmantojot dažādus biznesa pakalpojumu veidus, piemēram, “lietotāju apkalpošanu” un “risinājumu nodrošināšanu”. Fakti ir pierādījuši, ka šāda ārvalstu instrumentu ražotāju prakse ir labvēlīga apstrādes rūpniecības attīstībai, sniedzot lietotājiem lielāku labumu un to atzinīgi novērtē lietotāji.

Izmantojiet progresīvu griešanas tehnoloģiju, lai paātrinātu Ķīnas ražošanas nozares attīstību

Ķīnas Komunistiskās partijas 16. Nacionālais kongress izvirzīja uzdevumu vispusīgi veidot pārtikušu sabiedrību un īstenot jaunu industrializāciju. Tas izraisīja Ķīnas gājienu no ražošanas lielvaras par ražošanas spēku. Kā ražošanas tehnoloģijas pamattehnoloģija, griezējinstruments ir procesa pamataprīkojums. Tā ir pirmajā pozīcijā šajā vēsturiskajā gājienā. Uzlabotas griešanas tehnoloģijas un griešanas instrumenti ir Ķīnas automobiļu, kosmosa, enerģētikas un atbalsta aprīkojuma attīstība. Priekšnosacījumi veidņu rūpniecībai. Saskaroties ar šādu lielisku iespēju, mums ir pilnībā jāizmanto progresīvās griešanas tehnoloģijas un griezējinstrumenti, lai kalpotu Ķīnas ražošanas nozarei.

Šim nolūkam Ķīnas instrumentu nozare paātrina integrāciju ar pasaules instrumentu nozari, ieviešot progresīvas procesa iekārtas un tehnoloģijas, veicot tehnoloģiskas transformācijas, kā arī izstrādā un ražo pirmās klases instrumentu izstrādājumus. Ķīnas instrumentu rūpniecībainstrumentu veidiem. Tikai ar viņu profesionāļu palīdzību jūs varat izvēlēties pareizo rīku un sasniegt vēlamo mērķi. Tāda ir arī šī brīža ārzemju instrumentu ražošana. Uzņēmuma aktīvi popularizētā biznesa filozofija “sistēmu piegāde” un “risinājumu nodrošināšana”. Otrkārt, ir jālauž nepareizais instrumenta izmaksu jēdziens - domājot, ka labs instruments ir pārāk dārgs, lai to tērētu. Tieši šis uzskats jau sen ir ietekmējis griešanas tehnoloģiju progresu Ķīnā un valsts instrumentu nozares attīstību. Šis rīks ir "dārgs" un veido tikai 2% ~ 4% no ražošanas izmaksām (mazāk nekā 2% lielākajā daļā uzņēmumu Ķīnā). Tikai izmantojot "dārgo" nazi, efektivitāti var ievērojami samazināt, lai ievērojami samazinātu viena gabala izmaksas. Uzņēmuma ieguvumi galu galā sasniegs mazāku ieguldījumu un lielākas produkcijas efektu. Izmantojot īpašus apstrādes piemērus, var pierādīt, ka instrumenta izmaksas nepārsniedz katra produkta izmaksas.

Visbeidzot, es ceru, ka ar visu centieniem šīs vienības griešanas tehnoloģija tiks apvienota, lai veicinātu Ķīnas ražošanas un ražošanas tehnoloģiju attīstību.