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| 隨著(zhù)現代高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)特別是IT產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，以計算機產(chǎn)業(yè)為代表的新興制造業(yè)，其零件日益向尺寸小、重量輕、精度高的方向發(fā)展，特殊材料的使用也與日俱增。這種以“小、精、難”為特點(diǎn)的加工需求，是對制造業(yè)的新的挑戰，被稱(chēng)之為“瑞士式加工”，近年來(lái)發(fā)展勢頭十分迅猛。在美國，為這種加工服務(wù)的工具和裝備制造商，兩年內銷(xiāo)售增長(cháng)了50%。應該看到，這種發(fā)展趨勢，既是對機床工具工業(yè)的挑戰，同時(shí)也是一種新的機遇。本文是以瑞士式切削加工技術(shù)為中心，全面介紹國外一些工具公司應用瑞士式切削刀具及加工技術(shù)的情況。 現今，廣大零件加工廠(chǎng)對于不斷傳來(lái)的有關(guān)制造業(yè)的壞消息，已經(jīng)習以為常了：諸如銷(xiāo)售下降、員工下崗、外來(lái)競爭加劇等等。但是，在精密制造業(yè)領(lǐng)域，情況卻與此截然相反：加工廠(chǎng)的運行呈現強勁勢頭。有人聲稱(chēng)這種現象是金屬切削加工業(yè)一個(gè)不可逆轉的發(fā)展趨勢。這些趨勢包括：品種繁多的小型零件、精密工具技術(shù)和“按訂單大批量生產(chǎn)”。針對這種需求，開(kāi)發(fā)出了瑞士切削加工技術(shù)。 這種類(lèi)型的工具和制造技術(shù)，最重要的是突出一個(gè)“小”字。僅僅用公差嚴格來(lái)描述這類(lèi)加工是不夠充分的。Remco Swiss公司的工長(cháng)Steve Barani說(shuō)：“不精確的刀具不能在這種加工中使用，例如0.125mm的公差是不夠用的。”該公司總裁Vince Robisch認為0.125mm的公差完全不行。 為了說(shuō)明他的觀(guān)點(diǎn)，Robisch總裁以一個(gè)直徑為1.575mm的微型螺釘為例作了介紹，該螺釘是用鈹青銅棒料車(chē)成，車(chē)削該螺釘時(shí)，刀具應緊靠導套，其距離不超過(guò)0.508～0.635mm，否則會(huì )將材料頂彎。 Robisch認為，瑞士式車(chē)削法是加工小型零件的違禁詞方法，其它型式的機床都無(wú)法勝任。這種加工有下述兩個(gè)特點(diǎn)：(1)有固定導套；(2)有軸向活動(dòng)式前頂尖座。和普通車(chē)床不同之處是，瑞士式加工車(chē)床沿Z軸的移動(dòng)由工件完成，刀具則沿X軸作徑向運動(dòng)。除了刀具和工件的結構形狀外，保持精度的一個(gè)重要方面是刀具/工件的觸點(diǎn)要盡量靠近機床導套，一般為0.635～1.016mm。具體大小取決于工件直徑，直徑小時(shí)，其距離要短些。 Robisch總裁認為，加工中，固定導套加上緊貼其后的刀具——刀具絕不能遠離導套。這兩個(gè)條件合起來(lái)，就可取得高精度。機床頭架則帶著(zhù)棒料來(lái)回移動(dòng)，使工件通過(guò)刀具進(jìn)行切削。 Cox制造公司總裁Bill Cox指出，一方面導套對瑞士式加工至關(guān)重要，但另一方面，它也帶來(lái)了不少問(wèn)題。這是由于工件長(cháng)徑比變化所致。這種現象在使用成形棒料(如正方形和六方形截面)時(shí)尤為突出。成形棒料在導套中運轉時(shí)，產(chǎn)生的車(chē)削不均勻性要比無(wú)導套的固定頭架式機床嚴重。 機械式和數控式機床的選擇 瑞士式加工用的機床，可分為凸輪式和數控式兩種。凸輪式機床又可細分為兩種：一種是普通型的“工件轉動(dòng)式”，另一種則是“工件固定式”，刀具繞工件旋轉的螺旋進(jìn)給式車(chē)床。 在Remco公司，工件旋轉式的凸輪機床，遠遠多于昂貴的數控機床，數量約為4∶1。同時(shí)，像眾多瑞士式加工工廠(chǎng)一樣，Remco公司傾向于采用專(zhuān)用刀具和專(zhuān)用凸輪。該公司總裁Robisch聲稱(chēng)，我們不采用現成的通用刀具，接到一個(gè)新零件的訂單，我們就設計專(zhuān)用刀具，這些刀具只為這個(gè)零件服務(wù)。完成任務(wù)后，把刀具保存起來(lái)。下次又有同類(lèi)零件需要加工時(shí)，就不必重新設計刀具，用戶(hù)也不必再付刀具費用。 Cox制造公司認為，凸輪式制造工藝迄今仍很適用并具有生命力的原因是，20年前用舊工藝制造一組凸輪，既不精確，費用也高。而今天的凸輪用專(zhuān)用軟件設計，在數控機床上加工，既精確又經(jīng)濟，可以說(shuō)是數控技術(shù)提高了凸輪式機床的功能。 Bay Swiss制造公司的工長(cháng)Dave Branvold指出，瑞士式加工刀具的特點(diǎn)，除了小型外，還需要有較大的后角，以減小切削壓力，使刀具不致于承受過(guò)多的摩擦力。否則，棒料有可能卡在導套里。這種刀具的第二個(gè)特點(diǎn)是需要正前角。直到最近幾年，人們不采用可轉位刀片，其原因是滿(mǎn)足不了上述要求，這就迫使加工廠(chǎng)不得不用硬質(zhì)合金刀坯自行磨制合適的刀片。現在，由于可轉位刀片結構性能的改善，使用已日漸增加。 Branvold提到的情況，在瑞士式加工中不是個(gè)別現象。許多加工廠(chǎng)都認為最簡(jiǎn)便的辦法是用釬焊式硬質(zhì)合金刀具，自行磨出合適的角度。Branvold、Robisch和Cox制造公司都強調，他們在加工中需要專(zhuān)用刀具。Cox制造公司認為，我們的刀具是專(zhuān)為特定用途磨制的。 Stellram工具公司的技術(shù)經(jīng)理David Wills對上述情況表示理解。他說(shuō)：“我們一直和這一加工領(lǐng)域保持著(zhù)聯(lián)系。作為從歐洲過(guò)來(lái)的一家專(zhuān)業(yè)工廠(chǎng)，我們的優(yōu)勢在小型車(chē)削加工方面。本公司一直尋求在適當的領(lǐng)域里幫助用戶(hù)：假如用戶(hù)在其他工具供應商那里解決不了問(wèn)題，我們愿與之合作，提供服務(wù)。我們的研發(fā)部門(mén)會(huì )幫助其改善質(zhì)量和縮短 |
