เทคโนโลยีการตัดโลหะและสถานะการพัฒนาเครื่องมือ

เทคโนโลยีการตัดโลหะและสถานะการพัฒนาเครื่องมือ

Since the mid-20th century, due to the fruitful achievements of science and technology such as microelectronics, information technology, and materials science, and the acceleration of engineering progress, the rapid development of manufacturing and manufacturing technology has been promoted. เมื่อถึงปลายศตวรรษที่ 20 ผลลัพธ์อันน่าทึ่งก็บรรลุผลสำเร็จ ความก้าวหน้าดังกล่าวมีส่วนสำคัญต่อการพัฒนาเศรษฐกิจโลก และได้รับการยกย่องว่าเป็นกลไกของเศรษฐกิจโลก

เมื่อสรุปประวัติศาสตร์นี้ ทบทวนการพัฒนาสังคมมนุษย์ เศรษฐกิจ และอารยธรรม รัฐบาลมีความเข้าใจใหม่เกี่ยวกับความสำคัญของการผลิต แม้กระทั่งทุกวันนี้ เมื่ออุตสาหกรรมที่มีเทคโนโลยีสูงและเกิดใหม่ได้ส่งเสริมเศรษฐกิจอย่างมาก การผลิตยังคงเป็นเศรษฐกิจของประเทศ And the foundation of comprehensive strength. การให้ความสนใจและเร่งรัดการพัฒนาอุตสาหกรรมการผลิตได้กลายเป็นประเทศที่ทรงอิทธิพลที่สุดในโลก โดยเฉพาะประเทศกำลังพัฒนาอย่างจีน ซึ่งได้นำโอกาสและความท้าทายใหม่ๆ ที่หาได้ยากมาสู่การพัฒนาเทคโนโลยีการผลิตและเทคโนโลยีการผลิต

ในช่วงเวลานี้ เทคโนโลยีการตัดโลหะซึ่งเป็นเทคโนโลยีพื้นฐานของเทคโนโลยีการผลิตก็มีการพัฒนาอย่างรวดเร็วเช่นกัน และได้เข้าสู่ขั้นตอนใหม่ของการพัฒนาที่โดดเด่นด้วยการพัฒนาการตัดด้วยความเร็วสูง การพัฒนากระบวนการตัดและวิธีการแปรรูปใหม่ ๆ และการจัดหาเทคโนโลยีการประมวลผลที่สมบูรณ์ ขึ้นอยู่กับความก้าวหน้าและนวัตกรรมของเทคโนโลยีการผลิตที่ครอบคลุม รวมถึงความก้าวหน้าที่ครอบคลุมของเครื่องมือกล CNC ระบบควบคุม วัสดุเครื่องมือ เทคโนโลยีการเคลือบ โครงสร้างเครื่องมือ และเทคโนโลยีอื่น ๆ ผลกระทบที่ครอบคลุมที่ผลิตโดยบริษัทได้ส่งเสริมความก้าวหน้าโดยรวมของเทคโนโลยีการตัด Bring the overall level to a new level. คุณสมบัติหลักและคุณสมบัติทางเทคนิคของความสูงนี้คือความเร็วตัดสูง (ตารางที่ 1) ส่งผลให้กระบวนการตัดเข้าสู่ระยะใหม่ของการตัดด้วยความเร็วสูง

จนถึงขณะนี้ การตัดด้วยความเร็วสูงได้กลายเป็นส่วนสำคัญของเทคโนโลยีการผลิตขั้นสูงและเป็นสัญลักษณ์ที่สำคัญ กลายเป็นเทคโนโลยีสำคัญในอุตสาหกรรมการผลิต อุตสาหกรรมยานยนต์ อุตสาหกรรมการบินและอวกาศ อุตสาหกรรมแม่พิมพ์ และภาคอุตสาหกรรมหลักอื่นๆ In industrialized countries, high-speed cutting has become a practical new technology. การพัฒนาเชิงรุกและการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีตัดความเร็วสูงใหม่ได้กลายเป็นมาตรการสำคัญสำหรับองค์กรในการปรับปรุงประสิทธิภาพการประมวลผลและคุณภาพผลิตภัณฑ์ ลดต้นทุนการผลิต ลดระยะเวลาในการผลิต และปรับปรุงความสามารถในการแข่งขัน Significant technical and economic benefits. ดังนั้น การเร่งการพัฒนาและการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการตัดขั้นสูงที่แสดงโดยเทคโนโลยีการตัดความเร็วสูงจึงกลายเป็นฉันทามติในสาขาต่างๆ ของการผลิตและเทคโนโลยีการผลิตในประเทศต่างๆ

Cutting technology and tool development status

ประการแรก ได้สร้างเทคโนโลยีใหม่ๆ เช่น การตัดด้วยความเร็วสูง ซึ่งปรับปรุงประสิทธิภาพการประมวลผล

การตัดด้วยความเร็วสูงถือเป็นข้อได้เปรียบที่ไม่เหมือนใครในฐานะกระบวนการตัดแบบใหม่ ประการแรก ประสิทธิภาพการตัดได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญ Taking the five-piece machining of a car engine as an example, in the past 10 years or so, the production efficiency has been improved by about 1 to 2 times, such as the PCD face milling cutter for processing aluminum alloy cylinder heads. The milling speed has reached 4021m/min and the feed rate is 5670mm/min, which is doubled compared with the production line introduced in China in the early 1990s. For example, the CBN face milling cutter for finishing gray cast iron cylinders has a milling speed of 2000m/ Min, 10 times better than traditional carbide face milling cutters. ประการที่สอง การตัดด้วยความเร็วสูงยังมีประโยชน์ในการปรับปรุงคุณภาพผลิตภัณฑ์ ลดต้นทุนการผลิต และลดระยะเวลาในการผลิตให้สั้นลง In addition, on the basis of high-speed cutting technology, new technologies such as dry cutting (quasi-dry cutting, micro-lubricating cutting), hard cutting (by car grinding, milling and grinding) have been developed, which not only improve the processing efficiency but also change the tradition. ขอบเขตของการดำเนินการตัดที่แตกต่างกัน และการสร้างยุคใหม่ของการตัดการผลิต "การผลิตที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม" The hard cutting technology has become a highly efficient new process for the machining of the inner hole of the automobile gear and the hardened mold processing. Figure 1 shows the mold for processing 65HRC.

At the same time, high-efficiency machining processes or high-productivity machining processes (HPM, HSM) with high feed rates have emerged according to different processing requirements, reflecting the tremendous development potential of high-speed cutting technology.

ประการที่สอง ประสิทธิภาพของวัสดุเครื่องมือต่างๆ ที่ใช้วัสดุซีเมนต์คาร์ไบด์ได้รับการปรับปรุงอย่างครอบคลุม

The performance of cemented carbide is continuously improved, and the application surface is enlarged, which becomes the main tool material for cutting, which plays an important role in promoting the improvement of cutting efficiency. The first is the development of fine-grained, ultra-fine-grained hard alloy materials, which significantly improve the strength and toughness of cemented carbide materials. เครื่องมือโลหะผสมแข็งโดยรวมทำมาจากมัน โดยเฉพาะดอกสว่านขนาดใหญ่และขนาดกลางสำหรับใช้งานทั่วไป Tools such as end mills and taps are used to replace traditional high-speed steel tools, which increase the cutting speed and machining efficiency by several times. เครื่องมืออเนกประสงค์ที่มีหน้าตัดจำนวนมากถูกนำเข้ามาในช่วงการตัดด้วยความเร็วสูง และเข้าสู่กระบวนการตัดอย่างสมบูรณ์ วางขั้นตอนการตัดความเร็วสูงครึ่งหนึ่งแล้ว At present, the whole solid carbide tool has become a routine product of domestic and foreign tool companies, and will be more and more widely used as the whole cutting processing level is improved. At present, domestic Hunan Diamond Carbide Tools Co., Ltd., Shanghai Tool Factory Co., Ltd., Siping Xinggong Cutting Tool Co., Ltd. and other enterprises can also produce solid carbide end mills, taps, drills and other products, as shown in Figure 2, Hunan. เครื่องมือโซลิดคาร์ไบด์ที่ผลิตโดยไดมอนด์คาร์ไบด์ ไม่เพียงเท่านั้น โซลิดคาร์ไบด์ยังใช้ในเครื่องมือขึ้นรูปที่ซับซ้อนบางชนิดอีกด้วย Secondly, the development and use of new processes such as cemented carbide pressure sintering have improved the intrinsic quality of cemented carbide; และการพัฒนาเกรดพิเศษสำหรับความต้องการในการประมวลผลที่แตกต่างกัน และปรับปรุงประสิทธิภาพของซีเมนต์คาร์ไบด์ให้ดียิ่งขึ้น In the case of the base material of the chemically coated cemented carbide insert grade, a graded cemented carbide with good resistance to plastic deformation and a tough surface was developed, which improved the cutting performance and application range of the coated cemented carbide insert.

ความหลากหลายของวัสดุเครื่องมือเซรามิกและเซอร์เม็ทได้เพิ่มขึ้น ความแข็งแรงและความเหนียวได้รับการปรับปรุง ขอบเขตการใช้งานและช่วงการประมวลผลได้รับการขยาย และโลหะผสมแข็งได้ถูกแทนที่ด้วยการตกแต่งและการตกแต่งกึ่งสำเร็จของเหล็กและเหล็กหล่อ ซึ่งได้ปรับปรุงประสิทธิภาพการประมวลผลและคุณภาพของผลิตภัณฑ์ ในปัจจุบัน วัสดุเครื่องมือดังกล่าวสามารถใช้ได้ไม่เพียงแต่ในการผลิตชิ้นเดียวหรือเป็นชุดเล็กเท่านั้น แต่ยังสามารถใช้ในการผลิตจำนวนมากในสายการผลิตด้วย และด้วยราคาที่ต่ำกว่า จึงสามารถใช้เป็นเครื่องมือที่ต้องการสำหรับการตัดแบบแห้งและการตัดแบบแข็งได้

ความเหนียวของวัสดุเครื่องมือที่มีความแข็งเป็นพิเศษ PCD และ CBN และการปรับปรุงกระบวนการผลิตทำให้ขอบเขตการใช้งานมีการขยายตัวมากขึ้น เครื่องมือคว้านกระบอกสูบที่ทำจาก CBN ถูกนำมาใช้ในสายการผลิตอัตโนมัติตลอดจนในกระบวนการแปรรูปเหล็กหล่อและอุปกรณ์ชุบแข็ง และได้ขยายจากส่วนการเก็บผิวละเอียดไปสู่ส่วนการเก็บผิวกึ่งสำเร็จ ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการตัดอย่างมาก อลูมิเนียมอัลลอยด์เป็นวัสดุสำคัญในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศและอุตสาหกรรมยานยนต์ การแปรรูปอลูมิเนียมอัลลอยด์ที่มีประสิทธิภาพสูงเป็นเทคโนโลยีสำคัญในภาคอุตสาหกรรมทั้งสองนี้ ในปัจจุบัน เนื่องจากมีการใช้งานเครื่องมือประสิทธิภาพสูงต่างๆ ที่ทำด้วย PCD อย่างกว้างขวาง ประสิทธิภาพการตัดจึงได้รับการปรับปรุงให้ดีขึ้นอย่างมาก ซึ่งสูงสุด ความเร็วในการตัดสูงถึง 7000 ม./นาที ผลิตภัณฑ์ได้รับการขยายจากเครื่องมือกลึงและหัวกัดปาดหน้าแบบเดิมไปจนถึงดอกเอ็นมิลล์ ดอกสว่าน รีมเมอร์ เครื่องมือขึ้นรูป ฯลฯ PCD ยังเป็นเครื่องมือเดียวที่มีประสิทธิภาพสำหรับการแปรรูปวัสดุที่ไม่ใช่โลหะ เช่น กราไฟท์และวัสดุสังเคราะห์ จะเห็นได้ว่าด้วยการส่งเสริมเครื่องมือ CBN และ PCD ความหลากหลายของเครื่องมือจะเพิ่มขึ้นอีก และขอบเขตการใช้งานจะขยายออกไปอีก ซึ่งนำไปสู่การพัฒนากระบวนการตัดไปสู่การตัดเฉือนที่มีความเร็วสูงและมีประสิทธิภาพสูง

การพัฒนาวัสดุเหล็กความเร็วสูงยังคงกล่าวถึงในการพัฒนาวัสดุเครื่องมือ แม้ว่ายอดขายเครื่องมือเหล็กความเร็วสูงและเครื่องมือซีเมนต์คาร์ไบด์จะลดลงประมาณ 5% ต่อปี แต่เหล็กความเร็วสูงโคบอลต์ประสิทธิภาพสูงและการใช้เหล็กความเร็วสูงโลหะผสมผงก็เพิ่มขึ้น เหล็กกล้าความเร็วสูงประสิทธิภาพสูงทั้งสองชนิดนี้มีประวัติยาวนาน มีความทนทานต่อการสึกหรอ ความแข็งสีแดง และความน่าเชื่อถือได้ดีกว่าเหล็กกล้าความเร็วสูงทั่วไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งประสิทธิภาพของเหล็กกล้าความเร็วสูงโลหะผสมผง แต่เนื่องจากราคาสูง จึงเคยใช้ในอุตสาหกรรมการบินและอวกาศเพื่อแปรรูปวัสดุที่ยาก ด้วยการแสวงหาประสิทธิภาพการตัดและการเปลี่ยนแปลงแนวคิด เครื่องมือเหล็กความเร็วสูงประสิทธิภาพสูงเหล่านี้จึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในสายการผลิตอัตโนมัติ เช่น สว่าน ดอกเอ็นมิล ดอกต๊าป และเครื่องมืออเนกประสงค์อื่นๆ รวมถึงเครื่องตัดเฟือง สว่าน และเครื่องมือที่ซับซ้อนอื่นๆ ได้รับความเร็วตัดและคุณภาพการตัดที่ดีขึ้น การใช้งานที่เชื่อถือได้ และอายุการใช้งานเครื่องมือที่ยาวนานขึ้น ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา เครื่องมือที่กล่าวมาข้างต้นซึ่งทำจากเหล็กความเร็วสูงประสิทธิภาพสูงได้ถูกขยายและนำไปใช้กับการประมวลผลทั่วไป และได้กลายเป็นผลิตภัณฑ์ทั่วไปของเครื่องมือเหล็กความเร็วสูงจากต่างประเทศ

โดยสรุป ในการพัฒนาวัสดุเครื่องมือต่างๆ ซีเมนต์คาร์ไบด์มีบทบาทนำ แต่ประสิทธิภาพของวัสดุเครื่องมืออื่นๆ ก็ได้รับการปรับปรุงอย่างมีนัยสำคัญเช่นกัน โดยขยายขอบเขตการใช้งานตามลำดับ ทำให้เกิดวัสดุเครื่องมือที่หลากหลาย มีข้อดีและขอบเขตการใช้งานที่เป็นเอกลักษณ์ซึ่งมาแทนที่กันเพื่อเสริมรูปแบบโดยรวม อาจกล่าวได้ว่าการพัฒนาวัสดุเครื่องมืออย่างครอบคลุมและรวดเร็วได้วางรากฐานสำหรับการตัดโลหะที่มีความเร็วสูงและมีประสิทธิภาพสูงในปัจจุบัน

ประการที่สาม การเคลือบผิวเป็นเทคโนโลยีสำคัญในการปรับปรุงประสิทธิภาพของเครื่องมือ

เทคโนโลยีการเคลือบของเครื่องมือมีบทบาทสำคัญในการพัฒนาเครื่องมือตัดและตัดที่ทันสมัย มีการพัฒนาอย่างรวดเร็วมากนับตั้งแต่ก่อตั้ง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา การเคลือบสารเคมี (CVD) ยังคงเป็นกระบวนการเคลือบหลักสำหรับเม็ดมีดแบบเปลี่ยนเม็ดมีดได้ กระบวนการใหม่ๆ เช่น CVD อุณหภูมิปานกลาง ฟิล์มอลูมิเนียมออกไซด์หนา และชั้นทรานซิชันได้รับการพัฒนา จากการปรับปรุงวัสดุฐาน การเคลือบ CVD จึงมีความทนทาน ทั้งการสึกหรอและความเหนียวได้รับการปรับปรุง การเคลือบเพชร CVD มีความก้าวหน้าเช่นกัน โดยปรับปรุงผิวเคลือบและเข้าสู่ขั้นตอนการปฏิบัติจริง ปัจจุบัน อัตราส่วนการเคลือบของเม็ดมีดแบบถอดเปลี่ยนได้คาร์ไบด์จากต่างประเทศมีมากกว่า 70% ในช่วงเวลานี้ ความคืบหน้าของการเคลือบทางกายภาพ (PVD) เห็นได้ชัดเจนเป็นพิเศษ และมีความก้าวหน้าที่สำคัญในโครงสร้างเตาเผา กระบวนการ และการควบคุมอัตโนมัติ และไม่เพียงแต่ความต้านทานความร้อนที่เหมาะสำหรับการตัดด้วยความเร็วสูง การตัดแบบแห้ง และการตัดแบบแข็งเท่านั้นที่ได้รับการพัฒนา การเคลือบที่ดีกว่า เช่น การเคลือบอเนกประสงค์ Super TiAlN และ TiAlCN ด้วยประสิทธิภาพโดยรวมที่ดีขึ้นและการเคลือบต้านการเสียดสี DLC, W/C และด้วยนวัตกรรมของโครงสร้างการเคลือบ ทำให้ได้พัฒนาโครงสร้างนาโนและหลายชั้น ช่วยเพิ่มความแข็งและความเหนียวของการเคลือบ ตารางที่ 2 แสดงการเคลือบล่าสุดจากบริษัท PLATIT ของสวิส

การพัฒนาใหม่ของเทคโนโลยีการเคลือบ PVD แสดงให้เราเห็นศักยภาพที่ยอดเยี่ยมและข้อได้เปรียบเฉพาะของเทคโนโลยีการเคลือบในการปรับปรุงประสิทธิภาพของเครื่องมือ: การเคลือบใหม่สามารถพัฒนาผ่านการควบคุมพารามิเตอร์กระบวนการเคลือบและการปรับเป้าหมายและก๊าซปฏิกิริยา เพื่อตอบสนองความต้องการด้านความหลากหลายในการประมวลผล จึงถือเป็นเทคโนโลยีที่รวดเร็วและดีในการปรับปรุงและปรับปรุงประสิทธิภาพของเครื่องมือ และมีแนวโน้มการใช้งานที่กว้างมาก

ประการที่สี่ นวัตกรรมของโครงสร้างเครื่องมือได้เปลี่ยนรูปลักษณ์และฟังก์ชันเดียวของเครื่องมือมาตรฐานแบบเดิม

ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรมการผลิต อุตสาหกรรมหลัก ๆ เช่น อุตสาหกรรมยานยนต์ อุตสาหกรรมการบินและอวกาศ และอุตสาหกรรมแม่พิมพ์ ได้หยิบยกข้อกำหนดที่สูงขึ้นสำหรับการประมวลผลการตัด และส่งเสริมการพัฒนาเครื่องมือที่จัดทำดัชนีได้อย่างต่อเนื่อง ชุดเครื่องมือพิเศษที่พัฒนาขึ้นสำหรับสายการประกอบของอุตสาหกรรมยานยนต์ได้แหวกแนวแนวทางปฏิบัติแบบดั้งเดิมในการจัดหาเครื่องมือตามความต้องการและ "การผลิตแบบปิด" และกลายเป็นปัจจัยทางเทคโนโลยีที่สำคัญสำหรับเทคโนโลยีการประมวลผลที่เป็นนวัตกรรม การปรับปรุงประสิทธิภาพการประมวลผลและการประหยัดการลงทุน และมีบทบาทใหม่ รูปที่ 3 เป็นหัวกัดความเร็วสูงสำหรับกระบวนการใหม่ของ WIDIA สำหรับการกลึงเพลาข้อเหวี่ยง

อุตสาหกรรมแม่พิมพ์โดดเด่นด้วยประสิทธิภาพสูง ชิ้นเดียว การผลิตชุดเล็ก ความแข็งสูงของวัสดุแม่พิมพ์ การประมวลผลยาก รูปร่างที่ซับซ้อน การขจัดโลหะจำนวนมาก ระยะเวลาการส่งมอบสั้น และกลายเป็นแรงผลักดันที่ทรงพลังสำหรับนวัตกรรมของโครงสร้างเครื่องมือที่จัดทำดัชนีได้ เช่น หัวกัดปาดหน้าที่ใช้งานได้, หัวกัดกัดปลายบอลต่างๆ, ระบบดอกกัดแบบโมดูลาร์, หัวกัดคว้านและกัด, หัวกัดฟีดขนาดใหญ่ ฯลฯ เมื่อมองย้อนกลับไปที่การพัฒนาของกระบวนการตัดตั้งแต่ปี 1990 อุตสาหกรรมแม่พิมพ์ยังคงเป็น ต้นกำเนิดของการตัดด้วยความเร็วสูง การตัดแข็ง และกระบวนการตัดแบบแห้งแบบใหม่

เพื่อตอบสนองความต้องการของอุตสาหกรรมการบินและอวกาศในการแปรรูปส่วนประกอบอะลูมิเนียมอัลลอยด์ขนาดใหญ่อย่างมีประสิทธิภาพ จึงได้มีการพัฒนาหัวกัดปาดหน้าอะลูมิเนียมอัลลอยด์ความเร็วสูงใหม่และเครื่องมืออื่นๆ รูปที่ 4 คือหัวกัดปาดหน้าความเร็วสูงจาก Sandvik ด้วยความเร็วสูงสุด 24000r/min และความเร็วตัด คือ 6,000 ม./นาที

ในเวลาเดียวกัน โครงสร้างใหม่สำหรับเม็ดมีดแบบถอดเปลี่ยนได้ได้เกิดขึ้น เช่น ใบมีดพุพองประสิทธิภาพสูงสำหรับการกลึง ใบมีดคัตเตอร์กัดขนาดซับซ้อนพร้อมมุมด้านหน้า ใบมีดดอกเอ็นมิลล์ปลายมน และใบมีดป้องกันการกระแทกความเร็วสูง ใบมีดคัตเตอร์มิลลิ่งและอื่นๆ

ด้วยการปรับปรุงฟังก์ชันของเครื่องเจียรเครื่องมือ CNC แบบเชื่อมโยงห้าแกนและการใช้งานที่ได้รับความนิยม พารามิเตอร์ทางเรขาคณิตของเครื่องมือสากลมาตรฐาน เช่น ดอกเอ็นมิลล์และดอกสว่านมีความหลากหลายมากขึ้น ซึ่งเปลี่ยนรูปแบบเก่าของเครื่องมือมาตรฐานแบบดั้งเดิม และสามารถปรับให้เข้ากับวัสดุแปรรูปและเงื่อนไขการประมวลผลที่แตกต่างกัน ประสิทธิภาพการตัดก็เพิ่มขึ้นตามไปด้วย โครงสร้างที่เป็นนวัตกรรมใหม่บางส่วนยังทำให้เกิดเอฟเฟกต์การตัดแบบใหม่ เช่น ดอกเอ็นมิลล์มุมเกลียวที่ไม่เท่ากัน เมื่อเปรียบเทียบกับดอกเอ็นมิลล์มาตรฐาน ดอกเอ็นมิลล์มุมเกลียวที่ไม่เท่ากันสามารถลดการสั่นของเครื่องมือ ปรับปรุงคุณภาพการตัดเฉือน และเพิ่มเครื่องมือได้อย่างมีประสิทธิภาพ ระยะกินลึกและอัตราการป้อน ตัวอย่างเช่น ดอกสว่านคาร์ไบด์หลายประเภทที่มีปลายดอกสว่านและร่องต่างกัน รูปที่ 5 คือดอกสว่านและรูปแบบการเจียรปลายดอกสว่านที่แตกต่างกันที่ Shanghai Tool Works Co., Ltd. นำมาใช้เพื่อปรับให้เข้ากับวัสดุที่แตกต่างกัน การพัฒนาต๊าปคาร์ไบด์และหัวกัดเกลียวคาร์ไบด์ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการประมวลผลเกลียวจนถึงระดับการตัดด้วยความเร็วสูง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง หัวกัดเกลียวคาร์ไบด์ไม่เพียงมีประสิทธิภาพในการประมวลผลสูง แต่ยังมีความสามารถรอบด้านที่ดี ซึ่งสามารถประหยัดต้นทุนเครื่องมือได้

ประการที่ห้า การพัฒนาอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีสนับสนุน

เทคโนโลยีการตัดได้รับการพัฒนาอย่างค่อยเป็นค่อยไปพร้อมกับความก้าวหน้าของเทคโนโลยีการตัด เป็นส่วนสำคัญของเทคโนโลยีการตัดสมัยใหม่และรักษาการพัฒนาอย่างรวดเร็วด้วยเทคโนโลยีการตัดและเครื่องมือ รวมถึงระหว่างตัวจับยึดเครื่องมือและสปินเดิลของเครื่องมือกล วิธีการเชื่อมต่อ การยึดเครื่องมือในที่จับเครื่องมือ ความสมดุลของระบบเครื่องมือ และการจัดการเครื่องมือ

ส่วนต่อประสานเครื่องมือกลและเครื่องมือกลแบบก้านเรียวกลวงกลวง (HSK) สองด้านมีข้อดีคือมีความแข็งแกร่งในการเชื่อมต่อที่ดี ความแม่นยำในการวางตำแหน่งสูง ใช้เวลาในการโหลดและขนถ่ายสั้น เป็นต้น การส่งเสริมเทคโนโลยีมีการใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้น (รูปที่ 6) โครงสร้างของตัวจับยึดเครื่องมือนี้ได้กลายเป็นมาตรฐานสากลอย่างเป็นทางการ และได้รับการยอมรับจากผู้ผลิตเครื่องมือกลหลายราย บริษัทได้เปิดตัวเครื่องแมชชีนนิ่งเซ็นเตอร์ความเร็วสูงที่มีอินเทอร์เฟซสปินเดิล HSK และระบบเครื่องมือ หรือเครื่องมือแบบรวมเข้ากับตัวจับยึดเครื่องมือ HSK พลังอันทรงพลังและโอกาสในการใช้งานที่ดีของตัวจับยึดเครื่องมือประเภทใหม่นี้ ในเวลาเดียวกัน บางบริษัทได้พัฒนาโครงสร้างด้ามที่คล้ายคลึงกับ HSK เช่น ด้าม Capto ของ Sandvik และด้าม KM ของ Kennametal ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ยังมีอินเทอร์เฟซแบบ 7:24 สำหรับหน้าสัมผัสสองด้าน หรือแม้แต่หน้าสัมผัสสามหน้า เพื่อรองรับความต้องการของเครื่องมือกลที่มีอยู่สำหรับการตัดเฉือนความเร็วสูง

การใช้เครื่องมือหมุนความเร็วสูงยังทำให้เกิดความต้องการใหม่ในการจับยึดเครื่องมืออีกด้วย ต้องใช้ความแม่นยำในการจับยึดสูง ค่าเบี่ยงเบนหนีศูนย์ในแนวรัศมี

นอกจากนี้ ยังมีข้อกำหนดด้านความสมดุลและความปลอดภัยสำหรับเครื่องมือหมุนความเร็วสูงอีกด้วย เนื่องจากความไม่สมดุลของโครงสร้างหรือความเยื้องศูนย์ที่เกิดจากข้อผิดพลาดในการผลิตและการประกอบ จึงเกิดความไม่สมดุลระหว่างจุดศูนย์กลางการหมุนและการหมุนด้วยความเร็วสูง แรงในแนวรัศมีเป็นระยะจะกระทำต่อระบบแบริ่งของสปินเดิลและแม้แต่กับส่วนอื่นๆ ของเครื่องจักร ซึ่งส่งผลต่อคุณภาพของการตัดเฉือน อายุการใช้งานของเครื่องมือ และประสิทธิภาพของเครื่องจักร ด้วยเหตุนี้ จึงได้มีการระบุความไม่สมดุลที่อนุญาตและการใช้เครื่องมือโรตารีความเร็วสูงด้วยความเร็วสูง ผู้ผลิตเครื่องมือได้พัฒนาเครื่องมือปรับสมดุลแบบปรับได้ หรือเครื่องมือแบบหมุนและระบบเครื่องมือสำหรับการตัดด้วยความเร็วสูงก่อนที่จะโหลดลงในสปินเดิล ยอดคงเหลือบนเครื่องปรับสมดุลแบบไดนามิกเพื่อจำกัดความไม่สมดุลให้อยู่ในช่วงที่กำหนด เพื่อลดปริมาณความไม่สมดุล (ความเยื้องศูนย์กลาง) ที่เกิดขึ้นหลังจากโหลดเครื่องมือเข้าไปในสปินเดิล เทคโนโลยีการปรับสมดุลอัตโนมัติแบบออนไลน์ใหม่จะปรับสมดุลสปินเดิล ด้าม และเครื่องมือให้เป็นระบบโรเตอร์ที่ความเร็วการทำงาน

ในการตัดด้วยความเร็วสูง ความเร็วของเครื่องมือจะสูงกว่า 10,000~20000r/min หรือสูงกว่านั้นด้วยซ้ำ ในเวลานี้ ส่วนจับยึดของตัวใบมีด ใบมีด และใบมีดจะต้องได้รับแรงเหวี่ยงหนีศูนย์ขนาดใหญ่ เมื่อความเร็วในการหมุนถึงค่าวิกฤติก็เพียงพอแล้ว ใบมีดถูกดึงออกหรือสกรูยึดหักหรือแม้กระทั่งหักทั้งตัว ในกรณีสภาวะเหล่านี้ อุปกรณ์หรือการบาดเจ็บส่วนบุคคลอาจส่งผลให้เกิดอุบัติเหตุได้ ดังนั้นจึงจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องป้องกันเทคโนโลยีการตัดด้วยความเร็วสูง ด้วยเหตุนี้ เยอรมนีจึงได้พัฒนาข้อกำหนดด้านความปลอดภัยสำหรับเครื่องมือหมุนความเร็วสูง ซึ่งมีกฎระเบียบที่เข้มงวดในการออกแบบ การทดสอบ การใช้งาน และคุณภาพของเครื่องมือที่สมดุล ข้อกำหนดนี้ได้กลายเป็นมาตรฐานของยุโรปและเป็นมาตรฐานสากลแล้ว

ตามข้อมูล ต้นทุนโดยตรงของเครื่องมือคิดเป็นเพียง 2%~4% ของต้นทุนการผลิต ในขณะที่ต้นทุนการใช้และการจัดการเครื่องมือมากกว่า 12% การจัดการเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์สามารถประหยัดต้นทุนเครื่องมือของผู้ใช้ได้อย่างมากและลดต้นทุนการผลิต ดังนั้น การพัฒนาเทคโนโลยีการจัดการเครื่องมือและซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ที่เกี่ยวข้องจึงกลายเป็นขอบเขตธุรกิจของผู้ผลิตเครื่องมือ โดยให้บริการแก่ผู้ใช้ด้วยบริการการจัดการเครื่องมือในรูปแบบต่างๆ ตั้งแต่การจัดการโลจิสติกส์เครื่องมืออย่างง่ายไปจนถึงการทำสัญญาแพ็คเกจของธุรกิจเครื่องมือทั้งหมด รวมถึงการจัดหาเครื่องมือ การระบุ การจัดเก็บ บริการนอกสถานที่ การบดเครื่องมือใหม่ การปรับปรุงกระบวนการ การพัฒนาโครงการ ฯลฯ บริษัท ผู้ใช้สามารถใช้ประโยชน์จากบริการทางสังคมเฉพาะทางนี้ รักษาระดับการประมวลผลการตัดในระดับสูง และมุ่งเน้นไปที่การพัฒนาเทคโนโลยีหลัก และบรรลุการเก็บเกี่ยวทางเศรษฐกิจและเทคโนโลยีสองเท่า

ประการที่หก รูปแบบธุรกิจใหม่ของอุตสาหกรรมเครื่องมือ

ด้วยการพัฒนาเทคโนโลยีการตัด อุตสาหกรรมเครื่องมือกำลังอยู่ระหว่างการปฏิวัติกลไกการทำงาน เมื่อต้องเผชิญกับรูปแบบการผลิตใหม่และวัสดุชิ้นงานใหม่ “เครื่องมือ” จึงไม่ใช่ผลิตภัณฑ์ธรรมดาอีกต่อไป เมื่อขายแล้ว สิ่งเหล่านี้จะเป็นปัจจัยสำคัญในกระบวนการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการหรือเทคโนโลยีการประมวลผลในสายการผลิต ผู้ผลิตเครื่องมือจะต้องสามารถจัดหาเทคโนโลยีการประมวลผลที่สมบูรณ์แก่ผู้ใช้เพื่อช่วยให้ผู้ใช้บรรลุเป้าหมายในการปรับปรุงประสิทธิภาพการประมวลผล คุณภาพของผลิตภัณฑ์ และการลดต้นทุนการผลิต กลายเป็นทิศทางและวัตถุประสงค์ทางธุรกิจของการพัฒนาธุรกิจของผู้ผลิตเครื่องมือต่างประเทศ ในปัจจุบัน ผู้ผลิตเครื่องมือได้นำอุตสาหกรรมเครื่องมือไปสู่การพัฒนาที่สูงขึ้นผ่านบริการทางธุรกิจรูปแบบต่างๆ เช่น “การให้บริการผู้ใช้” และ “การจัดหาโซลูชั่น” ข้อเท็จจริงได้พิสูจน์แล้วว่าแนวทางปฏิบัติของผู้ผลิตเครื่องมือจากต่างประเทศเอื้อต่อการพัฒนาอุตสาหกรรมการผลิต ซึ่งนำประโยชน์มาสู่ผู้ใช้มากขึ้นและได้รับการต้อนรับจากผู้ใช้

ใช้เทคโนโลยีการตัดขั้นสูงเพื่อเร่งการพัฒนาอุตสาหกรรมการผลิตของจีน

การประชุมแห่งชาติครั้งที่ 16 ของพรรคคอมมิวนิสต์จีนเสนอภารกิจในการสร้างสังคมที่มีฐานะดีอย่างรอบด้านและตระหนักถึงการพัฒนาอุตสาหกรรมใหม่ มันส่งเสียงแตรแห่งการเดินขบวนของจีนจากกำลังการผลิตไปสู่กำลังการผลิต เนื่องจากเทคโนโลยีพื้นฐานของเทคโนโลยีการผลิต เครื่องมือตัดจึงเป็นอุปกรณ์กระบวนการขั้นพื้นฐาน อยู่ในตำแหน่งแรกในเดือนมีนาคมครั้งประวัติศาสตร์นี้ เทคโนโลยีการตัดและเครื่องมือตัดขั้นสูงคือการพัฒนาอุตสาหกรรมยานยนต์ อุตสาหกรรมการบินและอวกาศ อุตสาหกรรมพลังงาน และอุปกรณ์สนับสนุนของจีน ข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับอุตสาหกรรมแม่พิมพ์ เมื่อเผชิญกับโอกาสอันยิ่งใหญ่เช่นนี้ เราจะต้องใช้เทคโนโลยีการตัดขั้นสูงและเครื่องมือตัดที่ทันสมัยอย่างเต็มที่เพื่อรองรับอุตสาหกรรมการผลิตของจีน

เพื่อสิ่งนี้อุตสาหกรรมเครื่องมือของจีนกำลังเร่งบูรณาการกับอุตสาหกรรมเครื่องมือของโลก นำเสนออุปกรณ์และเทคโนโลยีกระบวนการขั้นสูงผ่านการเปลี่ยนแปลงทางเทคโนโลยี และพัฒนาและผลิตผลิตภัณฑ์เครื่องมือชั้นหนึ่ง ผู้นำสองรายในอุตสาหกรรมเครื่องมือของจีน ได้แก่ Zhuzhou Cemented Carbide Group และ Shanghai Tool Factory Co., Ltd. เป็นผู้นำในการดำเนินการเปลี่ยนแปลงทางเทคโนโลยีด้วยจุดเริ่มต้นที่สูงและการลงทุนจำนวนมาก ซึ่งทำให้เทคโนโลยีการผลิตเม็ดมีดแบบถอดเปลี่ยนได้และเครื่องมือโซลิดคาร์ไบด์ในจีนปิดตัวลง ระดับสูงของโลก ในเวลาเดียวกัน บริษัทเครื่องมือจากต่างประเทศกำลังเผชิญกับการพัฒนาอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรมการผลิตของจีนและโอกาสในการพัฒนาอย่างรวดเร็ว โดยเร่งการผลิตหรือบริการในท้องถิ่นในจีน เพื่อลดต้นทุนการผลิต ปรับปรุงความสามารถในการบริการ และลดระยะเวลารอคอยสินค้า ว่ากันว่าการเข้ามาของบริษัทเครื่องมือจากต่างประเทศเข้าสู่ตลาดจีนทำให้เกิดเงื่อนไขที่เอื้ออำนวยอย่างมากสำหรับเราในการใช้เครื่องมือขั้นสูงเพื่อเปลี่ยนแปลงการผลิตแบบดั้งเดิม เราต้องคว้าโอกาสอันดีนี้และนำเครื่องมือตัดขั้นสูงมาใช้อย่างแข็งขันเพื่อตอบสนองความท้าทายของโลกาภิวัตน์ทางเศรษฐกิจ เพื่อปรับปรุงเทคโนโลยีการประมวลผลและความแข็งแกร่งในการแข่งขันขององค์กร

เมื่อองค์กรเร่งการประยุกต์ใช้เทคโนโลยีการตัดขั้นสูง สถานการณ์ของแต่ละองค์กรจะแตกต่างกัน และแนวทางปฏิบัติเฉพาะจะแตกต่างกัน แต่ประเด็นต่อไปนี้สามารถใช้เป็นแนวคิดทั่วไปได้:

เครื่องมือที่ทำจากวัสดุเครื่องมือประสิทธิภาพสูง เช่น เครื่องมือโซลิดคาร์ไบด์ เครื่องมือเซรามิกซิลิคอนไนไตรด์ เครื่องมือ CBN และ PCD เครื่องมือเหล็กความเร็วสูงประสิทธิภาพสูง ฯลฯ การแนะนำประเภทหนึ่งสำหรับสถานการณ์การผลิตเฉพาะแบบทีละขั้นตอนจะได้รับผลลัพธ์ที่ดี ปัจจุบันผู้ผลิตเครื่องมือในประเทศสามารถจัดหาผลิตภัณฑ์เครื่องมือเหล่านี้ได้บางส่วน

ใช้เครื่องมือเคลือบอย่างดี สัดส่วนของมีดเคลือบในประเทศจีนต่ำมาก และมีพื้นที่ขนาดใหญ่สำหรับการส่งเสริมการขาย ควรเลือกเกรดการเคลือบที่เหมาะสมตามเงื่อนไขการประมวลผลและความต้องการเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ต้องการ

มีการใช้เครื่องมือที่จัดทำดัชนีได้อย่างมาก เครื่องมือจัดทำดัชนีได้รับการส่งเสริมในประเทศจีนมาหลายปีแล้ว แต่ความก้าวหน้ายังไม่เร็วพอด้วยเหตุผลหลายประการ

การพัฒนาไม่สมดุล อย่างไรก็ตาม ในช่วงเวลานี้ เทคโนโลยีของเครื่องมือที่จัดทำดัชนีได้มีความก้าวหน้าใหม่ ความหลากหลายได้เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว และได้พัฒนาไปในทิศทางที่มีประสิทธิภาพและนำไปปฏิบัติได้มากขึ้น ได้มีการพัฒนาใบมีดคัตเตอร์กัดขอบโค้ง เม็ดมีดกลึงพร้อมใบปัดน้ำฝน และวัตถุประสงค์ทั่วไป ผลิตภัณฑ์ที่มีใบมีดกลมและใบมีดแปดเหลี่ยมที่ดีมีศักยภาพในการใช้งานสูง การส่งเสริมเครื่องมือที่สามารถจัดทำดัชนีได้ควรกลายเป็นโครงการสำคัญสำหรับการเปลี่ยนแปลงทางเทคโนโลยีขององค์กร รูปที่ 7 คือหัวกัดเม็ดมีดขอบโค้งที่พัฒนาโดย Hunan Diamond Cutting Tool Co., Ltd.

สำหรับสายการผลิตขนาดใหญ่ เราต้องเรียนรู้จากประสบการณ์ต่างประเทศ พัฒนากระบวนการและเครื่องมือพิเศษใหม่ ปรับปรุงประสิทธิภาพและลดต้นทุน หรือพัฒนากระบวนการรวมความเข้มข้นของเครื่องมือเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและลดการลงทุน งานดังกล่าวจะต้องรวมกับผู้สร้างเครื่องมือกลและผู้ผลิตเครื่องมือเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ นี่เป็นแนวทางปฏิบัติสำหรับผู้ใหญ่ในประเทศอุตสาหกรรม

สำหรับบริษัทที่มีโหมดการผลิตเป็นชุดขนาดเล็กเป็นชิ้นเดียว ควรใช้เครื่องมือใหม่ที่มีประสิทธิภาพ เช่น สว่านระบายความร้อนภายในและดอกกัดปาดหน้าคราด ประการที่สอง สามารถใช้เครื่องตัดอเนกประสงค์แบบมัลติฟังก์ชั่น ซึ่งสามารถลดเวลาในการเปลี่ยนเครื่องมือได้ นอกจากนี้ยังจำเป็นต้องทำลายขีดจำกัดของกระบวนการแบบดั้งเดิม เช่น การเจาะ การกัด การเจียร ฯลฯ และเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ในการประมวลผลแบบใหม่ผ่านกระบวนการการกัด การเจาะ การกัด การกัด การกัด และการเจียร นอกจากนี้ เสริมสร้างการจัดการเครื่องมือ ลดสินค้าคงคลัง และลดต้นทุนเครื่องมือ

เมื่อนำเครื่องมือตัดขั้นสูงและเทคโนโลยีใหม่มาใช้ องค์กรต่างๆ จะต้องอาศัยความแข็งแกร่งทางเทคนิคของผู้ผลิตและผู้จัดจำหน่ายเครื่องมือเพื่อปฏิบัติตามเส้นทางแห่งการขัดเกลาทางสังคม ในสถานการณ์ปัจจุบันของวัสดุชิ้นงาน วัสดุเครื่องมือ และเกรดการเคลือบใหม่ มีเครื่องมือหลายประเภท ด้วยความช่วยเหลือจากผู้เชี่ยวชาญเท่านั้นที่คุณสามารถเลือกเครื่องมือที่เหมาะสมและบรรลุเป้าหมายที่ต้องการได้ นี่เป็นการผลิตเครื่องมือจากต่างประเทศในปัจจุบันด้วย ปรัชญาการดำเนินธุรกิจของ "การจัดหาระบบ" และ "การจัดหาโซลูชั่น" ที่ได้รับการส่งเสริมอย่างแข็งขันโดยบริษัท ประการที่สอง จำเป็นต้องทำลายแนวคิดที่ไม่ถูกต้องเกี่ยวกับต้นทุนของเครื่องมือ โดยคิดว่าเครื่องมือที่ดีนั้นแพงเกินกว่าจะใช้จ่าย มุมมองนี้ส่งผลเป็นเวลานานต่อความก้าวหน้าของเทคโนโลยีการตัดในประเทศจีนและการพัฒนาอุตสาหกรรมเครื่องมือระดับชาติ เครื่องมือนี้ "มีราคาแพง" และคิดเป็นเพียง 2%~4% ของต้นทุนการผลิต (น้อยกว่า 2% ในองค์กรส่วนใหญ่ในจีน) มีเพียงการใช้มีดที่ "แพง" เท่านั้น ประสิทธิภาพจะลดลงอย่างมากและลดต้นทุนของชิ้นเดียวได้อย่างมาก ผลประโยชน์ขององค์กรจะบรรลุผลของการลงทุนน้อยลงและผลผลิตมากขึ้นในที่สุ