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| 隨著現(xiàn)代高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)特別是IT產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，以計(jì)算機(jī)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(duì)制造業(yè)的新的挑戰(zhàn)，被稱之為“瑞士式加工”，近年來發(fā)展勢(shì)頭十分迅猛。在美國(guó)，為這種加工服務(wù)的工具和裝備制造商，兩年內(nèi)銷售增長(zhǎng)了50%。應(yīng)該看到，這種發(fā)展趨勢(shì)，既是對(duì)機(jī)床工具工業(yè)的挑戰(zhàn)，同時(shí)也是一種新的機(jī)遇。本文是以瑞士式切削加工技術(shù)為中心，全面介紹國(guó)外一些工具公司應(yīng)用瑞士式切削刀具及加工技術(shù)的情況。 現(xiàn)今，廣大零件加工廠對(duì)于不斷傳來的有關(guān)制造業(yè)的壞消息，已經(jīng)習(xí)以為常了：諸如銷售下降、員工下崗、外來競(jìng)爭(zhēng)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：加工廠的運(yùn)行呈現(xiàn)強(qiáng)勁勢(shì)頭。有人聲稱這種現(xiàn)象是金屬切削加工業(yè)一個(gè)不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢(shì)。這些趨勢(shì)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(duì)這種需求，開發(fā)出了瑞士切削加工技術(shù)。 這種類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(yán)格來描述這類加工是不夠充分的。Remco Swiss公司的工長(zhǎng)Steve Barani說：“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?！痹摴究偛肰ince Robisch認(rèn)為0.125mm的公差完全不行。 為了說明他的觀點(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成，車削該螺釘時(shí)，刀具應(yīng)緊靠導(dǎo)套，其距離不超過0.508～0.635mm，否則會(huì)將材料頂彎。 Robisch認(rèn)為，瑞士式車削法是加工小型零件的違禁詞方法，其它型式的機(jī)床都無法勝任。這種加工有下述兩個(gè)特點(diǎn)：(1)有固定導(dǎo)套；(2)有軸向活動(dòng)式前頂尖座。和普通車床不同之處是，瑞士式加工車床沿Z軸的移動(dòng)由工件完成，刀具則沿X軸作徑向運(yùn)動(dòng)。除了刀具和工件的結(jié)構(gòu)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(jī)床導(dǎo)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(rèn)為，加工中，固定導(dǎo)套加上緊貼其后的刀具——刀具絕不能遠(yuǎn)離導(dǎo)套。這兩個(gè)條件合起來，就可取得高精度。機(jī)床頭架則帶著棒料來回移動(dòng)，使工件通過刀具進(jìn)行切削。 Cox制造公司總裁Bill Cox指出，一方面導(dǎo)套對(duì)瑞士式加工至關(guān)重要，但另一方面，它也帶來了不少問題。這是由于工件長(zhǎng)徑比變化所致。這種現(xiàn)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(dǎo)套中運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，產(chǎn)生的車削不均勻性要比無導(dǎo)套的固定頭架式機(jī)床嚴(yán)重。 機(jī)械式和數(shù)控式機(jī)床的選擇 瑞士式加工用的機(jī)床，可分為凸輪式和數(shù)控式兩種。凸輪式機(jī)床又可細(xì)分為兩種：一種是普通型的“工件轉(zhuǎn)動(dòng)式”，另一種則是“工件固定式”，刀具繞工件旋轉(zhuǎn)的螺旋進(jìn)給式車床。 在Remco公司，工件旋轉(zhuǎn)式的凸輪機(jī)床，遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于昂貴的數(shù)控機(jī)床，數(shù)量約為4∶1。同時(shí)，像眾多瑞士式加工工廠一樣，Remco公司傾向于采用專用刀具和專用凸輪。該公司總裁Robisch聲稱，我們不采用現(xiàn)成的通用刀具，接到一個(gè)新零件的訂單，我們就設(shè)計(jì)專用刀具，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。下次又有同類零件需要加工時(shí)，就不必重新設(shè)計(jì)刀具，用戶也不必再付刀具費(fèi)用。 Cox制造公司認(rèn)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(fèi)用也高。而今天的凸輪用專用軟件設(shè)計(jì)，在數(shù)控機(jī)床上加工，既精確又經(jīng)濟(jì)，可以說是數(shù)控技術(shù)提高了凸輪式機(jī)床的功能。 Bay Swiss制造公司的工長(zhǎng)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多的摩擦力。否則，棒料有可能卡在導(dǎo)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(zhuǎn)位刀片，其原因是滿足不了上述要求，這就迫使加工廠不得不用硬質(zhì)合金刀坯自行磨制合適的刀片。現(xiàn)在，由于可轉(zhuǎn)位刀片結(jié)構(gòu)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(xiàn)象。許多加工廠都認(rèn)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(qiáng)調(diào)，他們?cè)诩庸ぶ行枰獙Ｓ玫毒?。Cox制造公司認(rèn)為，我們的刀具是專為特定用途磨制的。 Stellram工具公司的技術(shù)經(jīng)理David Wills對(duì)上述情況表示理解。他說：“我們一直和這一加工領(lǐng)域保持著聯(lián)系。作為從歐洲過來的一家專業(yè)工廠，我們的優(yōu)勢(shì)在小型車削加工方面。本公司一直尋求在適當(dāng)?shù)念I(lǐng)域里幫助用戶：假如用戶在其他工具供應(yīng)商那里解決不了問題，我們?cè)概c之合作，提供服務(wù)。我們的研發(fā)部門會(huì)幫助其改善質(zhì)量和縮短 |
