توسعه فعلی ابزارهای برش و فناوری های مرتبط در کارخانه پردازش ماشین آلات شنژن هر روز در حال تغییر است. در سال های اخیر ، فرآیند برش تحت ترویج مشترک فناوری کنترل عددی و فناوری ابزار وارد مرحله برش با سرعت بالا شده است. در سال های اخیر ، مواد ابزار و فناوری پوشش بسیار توسعه یافته است. به عنوان مثال ، دامنه استفاده از PCD ، ابزارهای فوق سخت CBN و ابزارهای سرامیکی در حال گسترش است. به عنوان نیروی اصلی برش با سرعت بالا ، عملکرد برش ابزارهای کاربید پوشش داده شده تا حد زیادی بهبود یافته است. در دو دهه گذشته سرعت برش 5 تا 10 برابر و راندمان تولید 50 تا دو برابر افزایش یافته است. یکی از ویژگی های برش با سرعت بالا این است که وقتی سرعت برش تا حدی افزایش می یابد ، به دلیل نرم شدن مواد و دلایل دیگر ، با افزایش سرعت برش ، نیروی برش کاهش می یابد. در عین حال ، زیرا تراشه برش بیشتر گرما را از بین می برد و حتی افزایش دمای قطعه کار کاهش می یابد. با این حال ، به دلیل محدودیت های خواص مواد ابزار ، پدیده دوم را فقط می توان در ماشینکاری آلیاژهای آلومینیوم و مواد نرم با ابزار PCD مشاهده کرد. برش با سرعت بالا برای برش سخت ، برش خشک و برش سنگین نیز مناسب است و وسیله ای موثر برای بهبود راندمان برش است.
در ماشینکاری مدرن ، هزینه ابزارهای برش به طور کلی تنها 3-4 ٪ از هزینه ساخت را تشکیل می دهد ، اما تأثیر بسیار بیشتری بر کل هزینه ساخت دارد. در عصر اقتصاد برنامه ریزی شده ، شرکت های ماشینکاری سهمیه های مصرف ابزار را برای کنترل هزینه از منظر کنترل هزینه های پردازش تعیین می کنند. همچنین به این واقعیت اشاره کرده ایم که برخی از شرکت ها از ابزارهای جوشکاری با کارایی پایین بر روی تجهیزات وارداتی با راندمان بالا استفاده می کنند که نمی تواند عملکرد تجهیزات را کامل کند اما باعث ضایعات بیشتر می شود. برخی محاسبه کرده اند که راندمان تولید 20 درصد افزایش یافته و هزینه ساخت 15 درصد کاهش یافته است. اکنون اکثر شرکت ها این حساب را محاسبه کرده اند. افزایش ورودی ابزار و استفاده از برش با سرعت بالا برای بهبود راندمان تولید برای کاهش هزینه های کل تولید گامی رو به جلو در برش مفاهیم است.
ابزارهای برش پیشرفته بر اساس سه فناوری اصلی هستند: مواد ، پوشش و نوآوری ساختاری. ابزارهای برش با سرعت بالا عمدتاً به پیشرفت در مواد ابزار و فناوری پوشش متکی هستند. برش با سرعت بالا می تواند راندمان برش را بهبود بخشد ، اما این تنها وسیله نیست. نوآوری ساختاری ابزارها نیز وسیله ای موثر برای بهبود راندمان برش است. به عنوان مثال ، فرز بزرگ گذر Iscar دارای ظرفیت برش 3.5 میلی متر در هر دندان است و ابزار ماشینکاری سوراخ کامپوزیت Seco می تواند حفاری ، حفاری و پخ زدن صورت انتهایی را در یک پاس کامل کند. پیشرفت تکنولوژیکی ماشینکاری میل لنگ قانع کننده تر است. اختراع براچینگ میل لنگ راندمان ماشینکاری میل لنگ را ده برابر بهبود بخشیده است. اکنون یک فرز پرسرعت میل لنگ کارآمدتر وجود دارد که می تواند پردازش هفت گردن اصلی را در یک پاس کامل کند. شرکت دانگ فنگ موتور با موفقیت براچ های میل لنگ و فرزهای پرسرعت را برای کارخانه های خودروسازی داخلی توسعه داده و با موفقیت از آنها در تولید استفاده کرده است. در دهه های 1980 و 1990 ، موسسه تحقیقاتی ابزار چنگدو به پیشی گرفتن موفقیت آمیز از شرکت های معروف خارجی در ابزارهای رزوه لوله روغن با استحکام بالا با حقوق مالکیت معنوی مستقل طراحی ابزار و فناوری فرآیند ، همراه با کاربرد جامع پوشش ، مواد و فناوری های نوآوری ساختار ابزار ، زمانی که فناوری های فردی پوشش و مواد غالب نبودند. مثال های زیادی وجود دارد که نشان می دهد نوآوری در ساختار ابزار اغلب در بهبود راندمان برش مؤثرتر است. برای بهبود راندمان برش ، نمی توانید فقط روی برش با سرعت بالا با بهترین (و اغلب گران ترین) ابزار تمرکز کنید. در شرایط فعلی که مواد ابزار و فناوری های پوشش ما هنوز بسیار عقب تر از کشورهای خارجی هستند ، تمرکز بر نوآوری ساختار ابزار اغلب وسیله ای مؤثرتر و امکان پذیرتر برای بهبود کارایی برش است. استفاده از ابزارهای مختلف ، از جمله برش با سرعت بالا و نوآوری در ساختار ابزار ، برای دستیابی به برش با سرعت بالا ، پیشرفت دیگری در مفاهیم برش است.
پس از استفاده از ابزارهای پیشرفته برای بهبود راندمان برش ، دو مشکل جدید اغلب در کارخانه های پردازش ماشین آلات شنژن برجسته می شود: اول ، اثر بهبود راندمان برش تا حد زیادی با مقدار زیادی زمان غیر برش رقیق می شود ، و دوم ، هزینه ابزارهای پیشرفته. زمانی که تجهیزات پردازش خیلی پیشرفته نباشند غرق می شود. شرکت ژاپنی MARZAK گفت که مرکز ماشینکاری آنها تنها 30 درصد از مواقع برای ایجاد منافع برای شرکت است. زمان برش ثبت شده به طور خودکار در مرکز ماشینکاری وارداتی سوئیس کارخانه توربین بخار دانگ فانگ تنها حدود 30 ٪ است. فناوری برش به طور مداوم در حال تکامل است و درک مردم به طور مداوم در حال عمیق تر شدن است: در تلاش برای بهبود راندمان ماشینکاری ، فقط ابزارهای با کارایی بالا کافی نیستند و پتانسیل بهبود بهره وری برش از طریق فناوری کاربرد برش هنوز عالی است.
فرآیند برش بسیار پیچیده است و فرآیند برش تحت تأثیر تعداد زیادی از عوامل تصادفی قرار می گیرد. توصیف دقیق آن با برخی فرمول ها و قضایا دشوار است. با این حال ، برش فلز به عنوان یک فناوری سنتی قوانین خاص خود را دارد و قابل درک است. نکته کلیدی استفاده از فناوری برش زنده برای حل مشکلات عملی است. با همکاری پروژه انجمن چاقوی چین 20 ، از موسسه تحقیقاتی ژائو بینگژن ، کارشناس ارشد صنعت ابزار ، خواستیم تا کتاب درسی "مبانی فناوری کاربرد ابزار" را تدوین کند. هدف ما تربیت استعدادهایی است که دانش پایه و آخرین پیشرفت فناوری برش مدرن را درک کنند ، مفاهیم اساسی فناوری کاربرد برش را درک کنند و بتوانند از فناوری ها و ایده های فوق برای حل مشکلات عملی استفاده کنند - ما آنها را مهندسان برش و نسل جدیدی از پادشاهان ابزار می نامیم.
همانطور که قبلا ذکر شد ، تنها تکیه بر ابزارهای پیشرفته برای بهبود بیشتر کارایی برش کافی نیست. ما همچنین باید بر فناوری های مربوط به فرآیند برش تسلط داشته باشیم و از آنها استفاده کنیم تا کارایی تولید را به طور جامع بهبود بخشیم.
در کنفرانس کاری انجمن ابزار چین در سال 2005 که در ماه مه امسال در Xiamen برگزار شد ، کارخانه توربین بخار دانگ فانگ تجربه استفاده جامع از فناوری کاربرد برش را برای بهبود کارایی برش به روشی همه جانبه معرفی کرد. امسال ، این کارخانه برای ترویج ابزارهای پیشرفته سخت کار کرده است و ارتقای ابزارهای قابل نمایه سازی به تنهایی راندمان تولید را 30 درصد افزایش داده است. سپس آنها سخت بر روی نوآوری ساختار ابزار کار کردند ، با شرکت سهامی ابزار برش الماس Zhuzhou برای توسعه ابزارهای پیشرفته همکاری کردند ، و همچنین تجهیزات قدیمی را برای استفاده از ابزارهای پیشرفته برای بهبود کارایی تولید اصلاح کردند. اخیراً آنها پیکربندی فرآیند کل کارخانه را بهینه کرده اند ، مدیریت را تقویت کرده اند ، برنامه نویسی شبکه و شبیه سازی کامپیوتری فرآیند برش را برای بهبود بیشتر کارایی تولید انجام داده اند. به قول وانگ ژنگ ، صنعتگر ارشد ، "از 70 درصد دیگر مزایا بخواهید". راه های زیادی برای کاهش زمان غیر برش وجود دارد ، مانند تنظیم ابزار خارج از ماشین ، تغییر سریع ابزار ، اندازه گیری تصادفی ، پردازش چند ایستگاهی ، راه اندازی ایستگاه های بارگیری و تخلیه ، خرید تجهیزات قابل اعتماد برای کاهش زمان توقف تعمیر و نگهداری و غیره.
استفاده از ابزارهای پیشرفته و در عین حال بهینه سازی کل فرآیند ماشینکاری از طریق مدیریت و به کارگیری فناوری های مربوطه ، برای دستیابی به ماشینکاری کارآمد سومین پیشرفت اخیر در مفاهیم برش است.
استفاده از ابزارهای برش پیشرفته در کارخانه های پردازش ماشین آلات شنژن نیز باید به "تطابق" معقول با تجهیزات پردازش توجه شود. اشاره کردیم که ابزارهای جوشکاری روی تجهیزات خوب مطابقت ندارند و همچنین غیرمنطقی است که کورکورانه بهترین (و اغلب گران ترین) ابزارهای برش را روی تجهیزات معمولی دنبال کنیم. بسیاری از شرکت های فرآوری فراخوان هایی مبنی بر گرانی قیمت ابزارهای وارداتی صادر کرده اند. چه کار باید بکنیم ؟ توصیه ما این است: نوآوری در ساختار ابزار را انجام دهید ، شرایط استفاده از ابزار را بهبود بخشید ، مواد و پوشش های ابزار را به طور منطقی انتخاب کنید ، فقط روی "بهترین" (گران ترین) ابزار تمرکز نکنید و راندمان تولید را بهبود بخشید. فقط ابزارهای با کارایی بالا و برش با سرعت بالا در دسترس هستند. پس از سال ها ساخت و ساز و تحول فناوری ، تعدادی از شرکت های دولتی ، زیرمجموعه و ابزار خصوصی مجموعه ای از مواد کاربید با کارایی بالا و ابزارهای پوشش داده شده را توسعه داده اند که می توانند به طور منطقی توسط شرکت های فرآوری با توجه به شرایط خاص انتخاب شوند. سپس نوآوری در ساختار ابزار و اصلاح فرآیند وجود دارد ، همچنین ابزارهای مدیریتی و فناوری های مرتبط نیز ابزارهای مؤثری برای بهبود کارایی تولید هستند. به بیان واضح تر ، فقط روی استفاده از بهترین ابزارها تمرکز نکنید. در حال حاضر باید به راندمان برش فناوری اپلیکیشن تا 70 درصد مواقع توجه بیشتری داشته باشیم.
در حال حاضر ، تولید خودروهای داخلی ، قالب سازی ، هوافضا و سایر زمینه ها همچنان از تعداد زیادی ابزار وارداتی استفاده می کنند. هنوز فاصله زیادی بین کشور ما و کشورهای خارجی در فناوری پایه مواد و پوشش ها و نوآوری در ساختار ابزار وجود دارد و هنوز راه زیادی برای رسیدن به سطح پیشرفته دنیا وجود دارد. اما اگر فقط این را ببینید و حوزه مهم فناوری کاربردی برش را نادیده بگیرید ، به طور نامرئی شکاف بین فناوری برش ما و کشورهای خارجی را اغراق می کند. ما باید هم فناوری پایه و هم فناوری کاربردی را توسعه دهیم. در حال حاضر ، ما باید با فناوری برش برنامه شروع کنیم ، روی نوآوری ساختار ابزار سخت کار کنیم ، یاد بگیریم که از فناوری پوشش معرفی شده و خود توسعه یافته و فناوری پیشرفته مواد ابزار به خوبی استفاده کنیم و به طور جامع از فناوری و ابزارهای مدیریتی برای بهبود کارایی پردازش و تسریع در رسیدن به سطح پیشرفته استفاده کنیم. جهان