Metallkutteteknologi og verktøyutviklingsstatus

Metallkutteteknologi og verktøyutviklingsstatus

Siden midten av 1900-tallet, på grunn av de fruktbare prestasjonene til vitenskap og teknologi som mikroelektronikk, informasjonsteknologi og materialvitenskap, og akselerasjonen av ingeniørfremskritt, har den raske utviklingen av produksjons- og produksjonsteknologi blitt fremmet. På slutten av 1900-tallet har bemerkelsesverdige resultater blitt oppnådd. Fremgangen har gitt et betydelig bidrag til utviklingen av den globale økonomien og hylles som motoren i den globale økonomien.

Ved å oppsummere denne historien, gjennomgå utviklingen av det menneskelige samfunn, økonomi og sivilisasjon, har regjeringer en ny forståelse av viktigheten av produksjon: selv i dag, når høyteknologiske og fremvoksende industrier i stor grad har fremmet økonomien, er produksjon fortsatt den nasjonale økonomien. Og grunnlaget for omfattende styrke. Å ta hensyn til og akselerere utviklingen av produksjonsindustrien har blitt et mektig land i verden, spesielt et utviklingsland som Kina, som har brakt sjeldne muligheter og nye utfordringer til utviklingen av produksjons- og produksjonsteknologi.

I løpet av denne perioden har metallskjæringsteknologien, som er den grunnleggende teknologien for produksjonsteknologi, også utviklet seg raskt, og har gått inn i et nytt utviklingsstadium preget av utvikling av høyhastighetsskjæring, utvikling av nye skjæreprosesser og prosesseringsmetoder , og levering av komplette prosesseringsteknologier. Dette er basert på omfattende fremskritt og innovasjon innen produksjonsteknologi, inkludert omfattende utvikling av CNC-maskinverktøy, kontrollsystemer, verktøymaterialer, beleggteknologi, verktøystruktur og andre teknologier. De omfattende effektene produsert av selskapet har fremmet den generelle fremgangen innen skjæreteknologi. Ta det overordnede nivået til et nytt nivå. Hovedtrekket og det tekniske ved denne høyden er den høye skjærehastigheten (tabell 1), som markerer skjæreprosessen inn i en ny fase med høyhastighetsskjæring.

Frem til nå har høyhastighetsskjæring blitt en viktig del av den avanserte produksjonsteknologien og et betydelig symbol, og blitt en nøkkelteknologi i produksjonsindustrien, bilindustrien, romfartsindustrien, formindustrien og andre store industrisektorer. I industrialiserte land har høyhastighetsskjæring blitt en praktisk ny teknologi. Aktiv utvikling og anvendelse av ny teknologi for høyhastighetsskjæring har blitt et viktig tiltak for bedrifter for å forbedre prosesseringseffektiviteten og produktkvaliteten, redusere produksjonskostnadene, forkorte ledetiden og forbedre konkurranseevnen. Betydelige tekniske og økonomiske fordeler. Derfor har akselerering av utviklingen og anvendelsen av avansert skjæreteknologi representert av høyhastighets skjæreteknologi blitt en konsensus innen forskjellige felt av produksjon og produksjonsteknologi i forskjellige land.

Status for skjæreteknologi og verktøyutvikling

For det første har det skapt nye teknologier som høyhastighetsskjæring, som har forbedret prosesseringseffektiviteten.

Høyhastighetsskjæring gir en unik fordel som en ny kutteprosess. Først av alt er skjæreeffektiviteten betydelig forbedret. For å ta femdelt maskinering av en bilmotor som et eksempel, i løpet av de siste 10 årene eller så, har produksjonseffektiviteten blitt forbedret med ca. 1 til 2 ganger, for eksempel PCD flatfreser for behandling av sylinderhoder i aluminiumslegering. Fresehastigheten har nådd 4021m/min og matehastigheten er 5670mm/min, som er doblet sammenlignet med produksjonslinjen introdusert i Kina tidlig på 1990-tallet. For eksempel har CBN planfreser for etterbehandling av grå støpejernssylindre en fresehastighet på 2000m/min, 10 ganger bedre enn tradisjonelle planfreser i hardmetall. For det andre er høyhastighetsskjæring ogsågunstig for å forbedre produktkvaliteten, redusere produksjonskostnadene og forkorte ledetiden. I tillegg, på grunnlag av høyhastighets skjæreteknologi, er det utviklet nye teknologier som tørr skjæring (kvasitørr skjæring, mikrosmørende skjæring), hard skjæring (ved bilsliping, fresing og sliping), som ikke bare forbedrer behandlingen effektivitet, men også endre tradisjonen. Grensene for forskjellige skjæreoperasjoner, og etableringen av en ny æra for skjæreproduksjon "grønn produksjon." Den harde skjæreteknologien har blitt en svært effektiv ny prosess for maskinering av det indre hullet i bilutstyret og den herdede formbehandlingen. Figur 1 viser formen for behandling av 65HRC.

Samtidig har høyeffektive maskineringsprosesser eller høyproduktive maskineringsprosesser (HPM, HSM) med høye matehastigheter dukket opp i henhold til ulike prosesseringskrav, noe som gjenspeiler det enorme utviklingspotensialet til høyhastighetsskjæreteknologi.

For det andre har ytelsen til ulike verktøymaterialer basert på sementerte karbidmaterialer blitt omfattende forbedret.

Ytelsen til sementert karbid forbedres kontinuerlig, og påføringsoverflaten forstørres, som blir hovedverktøymaterialet for skjæring, som spiller en viktig rolle i å fremme forbedringen av skjæreeffektiviteten. Den første er utviklingen av finkornede, ultrafinkornede harde legeringsmaterialer, som betydelig forbedrer styrken og seigheten til sementerte karbidmaterialer. De generelle hardlegeringsverktøyene laget av det, spesielt de generelle store og mellomstore borkronene. Verktøy som endefreser og kraner brukes til å erstatte tradisjonelle høyhastighets stålverktøy, som øker skjærehastigheten og maskineringseffektiviteten med flere ganger. Det universelle verktøyet med en stor mengde overflate bringes inn i rekkevidden av høyhastighetsskjæring, og skjæreprosessen er helt inn. Halvparten av høyhastighetsskjæringsstadiet er lagt. For tiden har hele solidkarbidverktøyet blitt et rutineprodukt fra innenlandske og utenlandske verktøyselskaper, og vil bli mer og mer utbredt ettersom hele skjærebehandlingsnivået forbedres. For tiden kan innenlandske Hunan Diamond Carbide Tools Co., Ltd., Shanghai Tool Factory Co., Ltd., Siping Xinggong Cutting Tool Co., Ltd. og andre bedrifter også produsere solide endefreser, kraner, bor og andre produkter, som vist i figur 2, Hunan. Solid karbidverktøy produsert av Diamond Carbide. Ikke bare det, men solide karbider brukes også i noen komplekse formingsverktøy. For det andre har utviklingen og bruken av nye prosesser som trykksintring av sementert karbid forbedret den iboende kvaliteten til sementert karbid; og utvikling av spesialkvaliteter for ulike behandlingsbehov, og ytterligere forbedret ytelsen til sementert karbid. Når det gjelder basismaterialet til den kjemisk belagte hardmetallskjærkvaliteten, ble det utviklet en gradert hardmetall med god motstand mot plastisk deformasjon og en seig overflate, noe som forbedret skjæreytelsen og påføringsområdet til det belagte hardmetallskjæret.

Variasjonen av keramiske og cermetverktøymaterialer har økt, styrken og seigheten har blitt forbedret, bruksområdet og behandlingsområdet er utvidet, og den harde legeringen er erstattet i etterbehandling og halvbearbeiding av stål og støpejern, som har forbedret behandlingen effektivitet og produktkvalitet. For tiden kan slike verktøymaterialer brukes ikke bare i produksjon av små partier i ett stykke, men også i masseproduksjon av samlebånd, og på grunn av den lavere prisen kan de brukes som det foretrukne verktøyet for tørrkutting og hardt. kutting.

Seigheten til PCD og CBN superharde verktøymaterialer og forbedringen av produksjonsprosessen har gjort det mulig for bruksområdet å utvide seg. Sylinderboreverktøy laget av CBN har blitt brukt i automatisk produksjonlinjer så vel som i bearbeiding av støpejern og bråkjøling, og har ekspandert fra etterbehandlingsfeltet til halvbearbeidingsfeltet, noe som har forbedret skjæreeffektiviteten betydelig. Aluminiumslegering er et viktig materiale i romfartsindustrien og bilindustrien. Høyeffektiv bearbeiding av aluminiumslegering er en nøkkelteknologi i disse to industrisektorene. For tiden, på grunn av den brede bruken av forskjellige høyytelsesverktøy laget med PCD, er kutteeffektiviteten betydelig forbedret, den høyeste. Kuttehastigheten har nådd 7000m/min. Produktene er utvidet fra originale dreieverktøy og planfreser til endefreser, borkroner, rømmere, formingsverktøy osv.; PCD er også det eneste effektive verktøyet for å behandle ikke-metalliske materialer som grafitt og syntetiske materialer. Det kan forutses at med promotering av CBN- og PCD-verktøy vil variasjonen av verktøy øke ytterligere, og bruksområdet vil bli ytterligere utvidet, noe som fører til utvikling av skjæreprosessering mot høyhastighets og høyeffektiv maskinering.

Utviklingen av høyhastighets stålmaterialer er fortsatt nevnt i utviklingen av verktøymaterialer. Selv om salget av høyhastighetsstålverktøy og hardmetallverktøy reduseres med ca. 5 % per år, øker høyytelses kobolt høyhastighetsstål og Bruken av pulvermetallurgi høyhastighetsstål. Disse to høyytelses høyhastighetsstålene har en lang historie, de har bedre slitestyrke, rød hardhet og pålitelighet enn vanlig høyhastighetsstål, spesielt ytelsen til pulvermetallurgi høyhastighetsstål, men på grunn av prisen Høy, brukt skal brukes i romfartsindustrien for å behandle vanskelige materialer. Med jakten på skjæreeffektivitet og endring av konsept, blir disse høyytelses høyhastighets stålverktøy først mye brukt i automatiske linjer, slik som bor, endefreser, kraner og andre generelle verktøy og girkuttere, broasjer og annet sofistikerte verktøy. Fikk forbedret skjærehastighet og maskineringskvalitet, pålitelig bruk og forlenget verktøylevetid. De siste årene har de ovennevnte verktøyene laget av høyytelses høyhastighetsstål blitt utvidet og brukt til generell bearbeiding, og har blitt et konvensjonelt produkt av utenlandske høyhastighetsstålverktøy.

Oppsummert, i utviklingen av ulike verktøymaterialer, spiller hardmetall en ledende rolle, men ytelsen til andre verktøymaterialer har også blitt betydelig forbedret, og utvider deres respektive bruksområder, og danner en rekke verktøymaterialer. Det er unike fordeler og bruksomfang som erstatter hverandre for å utfylle det generelle mønsteret. Det kan sies at den omfattende og raske utviklingen av verktøymaterialer har lagt grunnlaget for dagens høyhastighets og høyeffektive metallskjæring.

For det tredje er belegg en nøkkelteknologi for å forbedre verktøyytelsen.

Beleggingsteknologien til verktøyet spiller en viktig rolle i utviklingen av moderne skjære- og skjæreverktøy. Den har utviklet seg veldig raskt siden starten, spesielt de siste årene. Kjemisk belegg (CVD) er fortsatt hovedbeleggingsprosessen for vendeskjær. Nye prosesser som medium temperatur CVD, tykk film aluminiumoksid og overgangslag er utviklet. Basert på forbedring av grunnmaterialet er CVD-belegget motstandsdyktig. Både slitasje og seighet er forbedret; CVD-diamantbelegg har også gjort fremskritt, forbedret overflatefinishen på belegget og går inn i en praktisk fase. For tiden har beleggsforholdet til fremmede karbid-indekserbare innsatser nådd mer enn 70%. I løpet av denne perioden har fremgangen for fysisk belegg (PVD) vært spesielt merkbar, og betydelige fremskritt har blitt gjort i ovnsstruktur, prosess og automatisk kontroll, og ikke bare varmebestandighet egnet for høyhastighetsskjæring, tørrskjæring og hardt. skjæring er utviklet. Bedre belegg, som f.ekshastighet.

Ved høyhastighetsskjæring er verktøyets hastighet høyere enn 10 000 ~ 20 000 r/min eller enda høyere. På dette tidspunktet blir klemdelene av bladkroppen, bladet og bladet utsatt for en stor sentrifugalkraft. Når rotasjonshastigheten når en viss kritisk verdi, er det tilstrekkelig. Bladet er trukket ut, eller klemskruen er ødelagt, eller til og med hele kroppen er ødelagt. I tilfelle disse forholdene kan utstyr eller personskade resultere i ulykker, så det er et must for å forhindre høyhastighets kutteteknologi. For dette formål har Tyskland utviklet en sikkerhetsspesifikasjon for høyhastighets roterende verktøy, som har strenge regler for design, testing, bruk og balansekvalitet til verktøyet. Denne spesifikasjonen har blitt en europeisk standard og en internasjonal standard.

I følge dataene utgjør den direkte kostnaden for verktøyet bare 2% ~ 4% av produksjonskostnaden, mens kostnadene for bruk og administrasjon av verktøy er mer enn 12%. Den vitenskapelige verktøystyringen kan spare brukeren for betydelige verktøykostnader og redusere produksjonskostnadene. Derfor har utviklingen av verktøyadministrasjonsteknologi og relatert programvare og maskinvare blitt virksomhetsomfanget til verktøyprodusenter, og gir brukerne ulike former for verktøyadministrasjonstjenester, fra enkel verktøylogistikkadministrasjon til pakkekontraktering av alle verktøybedrifter, inkludert verktøyinnkjøp, identifikasjon , lagring, service på stedet, omsliping av verktøy, prosessforbedring, prosjektutvikling osv. Brukerbedrifter kan dra nytte av denne spesialiserte sosiale tjenesten, opprettholde et høyt nivå av skjærebehandling, og fokusere på utvikling av kjerneteknologi, og oppnå en dobbel høsting av økonomisk og teknologisk.

For det sjette, den nye forretningsmodellen til verktøyindustrien.

Med utviklingen av skjæreteknologi gjennomgår verktøyindustrien en revolusjon innen driftsmekanismer. Stilt overfor en stadig mer ny produksjonsmodell og nye arbeidsstykkematerialer, er "verktøy" ikke lenger enkle produkter. Når de er solgt, er de viktige prosessfaktorer for å optimalisere en prosess eller en linjebehandlingsteknologi. Verktøyprodusenter må være i stand til å gi brukere komplett prosesseringsteknologi for å hjelpe brukere med å nå målet om å forbedre behandlingseffektiviteten, produktkvaliteten og redusere produksjonskostnadene har blitt retningen og forretningsformålet med utenlandske verktøyprodusenters forretningsutvikling. For tiden har verktøyprodusenter brakt verktøyindustrien til et høyere utviklingsstadium gjennom ulike former for forretningstjenester som å "betjene brukere" og "levere løsninger". Fakta har bevist at denne praksisen til utenlandske verktøyprodusenter bidrar til utviklingen av produksjonsindustrien, gir flere fordeler for brukerne og blir ønsket velkommen av brukerne.

Bruk avansert skjæreteknologi for å akselerere utviklingen av Kinas produksjonsindustri

Den 16. nasjonalkongressen til Kinas kommunistiske parti la frem oppgaven med å bygge et velstående samfunn på en allsidig måte og realisere ny industrialisering. Det blåste i hornet av Kinas marsj fra en produksjonsmakt til en produksjonsmakt. Som den grunnleggende teknologien for produksjonsteknologi er skjæreverktøy det grunnleggende prosessutstyret. Det er i første posisjon i denne historiske marsjen. Avansert skjæreteknologi og skjæreverktøy er Kinas utvikling av bilindustri, romfartsindustri, energiindustri og støtteutstyr. Forutsetninger for muggindustrien. I møte med en så stor mulighet, må vi gjøre full bruk av avansert skjæreteknologi og skjæreverktøy for å betjene Kinas produksjonsindustri.

For dette formål akselererer Kinas verktøyindustri sin integrasjon med verdens verktøyindustri, introduserer avansert prosessutstyr og teknologi gjennom teknologisk transformasjon, og utvikler og produserer førsteklasses verktøyprodukter. Kinas verktøyindustrito fortroppene - Zhuzhou Cemented Carbide Group og Shanghai Tool Factory Co., Ltd. tok ledelsen i å gjennomføre teknologisk transformasjon med høyt utgangspunkt og store investeringer, noe som gjorde at teknologien for produksjon av vendeskjær og solid karbidverktøy i Kina ble nær. Verdens avanserte nivå. Samtidig står utenlandske verktøybedrifter overfor den raske utviklingen av Kinas produksjonsindustri og utsiktene til rask utvikling, øke hastigheten på lokalisert produksjon eller service i Kina, for å redusere produksjonskostnadene, forbedre serviceevnen og forkorte bly. ganger. Det sies at utenlandske verktøyselskapers inntog på det kinesiske markedet gir svært gunstige betingelser for oss å bruke avanserte verktøy for å transformere tradisjonell produksjon. Vi må gripe denne gunstige muligheten og aktivt ta i bruk avanserte skjæreverktøy for å møte utfordringene med økonomisk globalisering for å forbedre prosessteknologien og konkurransekraften til bedrifter.

Når bedrifter akselererer bruken av avansert skjæreteknologi, er situasjonen til hver bedrift forskjellig, og den spesifikke praksisen er forskjellig, men følgende punkter kan brukes som en felles idé:

Verktøy laget av høyytelses verktøymaterialer, inkludert solid karbidverktøy, silisiumnitrid keramiske verktøy, CBN- og PCD-verktøy, høyytelses høyhastighetsstålverktøy, etc., en slags introduksjon for den spesifikke produksjonssituasjonen, trinn for trinn Push, vil få gode resultater; for tiden kan de innenlandske verktøyprodusentene også delvis levere disse verktøyproduktene.

Bruk belagt verktøy i stor grad. Andelen belagte kniver i Kina er svært lav, og det er stor plass for promotering. Den riktige beleggskvaliteten bør velges i henhold til prosessforholdene og behovene for å oppnå de ønskede resultatene.

Bruk av indekserbare verktøy er sterkt brukt. Indekserbare verktøy har blitt promotert i Kina i mange år, men fremgangen har ikke vært rask nok av ulike årsaker.

Utviklingen er ikke balansert. I løpet av denne perioden har imidlertid teknologien til indekserbare verktøy gjort nye fremskritt, variasjonen har økt raskt, og den har utviklet seg i en mer effektiv og anvendelig retning. Det er utviklet kurvekantfreser, vendeskjær med viskerblad og generell bruk. Produkter med gode sirkulære blad og åttekantede blad har stort brukspotensial. Å aktivt fremme indekserbare verktøy bør bli et viktig prosjekt for teknologisk transformasjon av bedrifter. Figur 7 er en fres med buet kantinnsats utviklet av Hunan Diamond Cutting Tool Co., Ltd.

For store produksjonslinjer må vi lære av utenlandsk erfaring, utvikle nye prosesser og spesialverktøy, forbedre effektiviteten og redusere kostnader, eller utvikle kombinerte verktøykonsentrasjonsprosesser for å forbedre effektiviteten og redusere investeringene. Slikt arbeid må kombineres med maskinbyggere og verktøyprodusenter for å oppnå resultater. Dette er en moden praksis i industrialiserte land.

For selskaper med en produksjonsmodus for små partier i ett stykke, bør effektive nye verktøy som interne kjølebor og endefreser brukes. For det andre kan multifunksjonelle universalkuttere brukes, noe som kan redusere tiden for verktøybytte. Det er også nødvendig å bryte de tradisjonelle prosessgrensene for boring, fresing, sliping, etc., og å oppnå nye prosesseringseffekter gjennom prosessen med fresing, boring, fresing, fresing, fresing og sliping. Styrk i tillegg verktøystyring, reduser lagerbeholdning og reduser verktøykostnader.

Når de tar i bruk avanserte skjæreverktøy og ny teknologi, må bedrifter stole på den tekniske styrken til verktøyprodusenter og -distributører for å følge sosialiseringens vei. I dagens situasjon med nye arbeidsstykkematerialer, verktøymaterialer og beleggkvaliteter er det tusenvis