Cutting Tools and Market Trends in the USA

Эта статья затронет две области:

1.0 Движущие силы технологического развития в инженерно-технических работах продукции

В сегодняшнем быстроизменяющимся производстве, управление инженерно-техническими работами продукции миров и производственными ресурсами ведется в нескольких ключевых направлениях:

  1. Увеличение потребления продукции. Без сомнения, производство большего объема продукции за меньшее время – актуальная задача практически для любого производства. Как один из вариантов достижения такой задачи, многие компании сдают простаивающее оборудование в аренду. Как результат, мелкие предприятия, использующие такое оборудование, дают 50% обьема производства, и их доля продолжает расти. Меньшие фирмы-изготовители, не замедленные существующей инфраструктурой, могут быстрее внедрить новую технологию и производственные концепции.
  2. Более короткие задержки: Ключевая стратегия при достижении более высокой производительности скорее состоит в том, чтобы снизить задержки производства.
  3. Увеличенное Использование Устройства: Еще один ключевой влияющий фактор в достижении уменьшенных производственных задержек – увеличение объема на еденицу существующего оборудования (увеличение их продолжительности работы)
  4. Непрерывно Улучшенное Качество продукта:Глобальная конкуренция требует высокого качества продукта. Поскольку новые качественные вехи достигнуты, потребительские ожидания увеличатся.
  5. Экологические проблемы / Сухая Механическая обработка: Медицинские и экологические проблемы, связанные с использованием технических жидкостей на заводах, становятся все более распространенными во всем мире. Использование этих жидкостей в повседневно операциях механической обработки представляет потенциальную опасность для здоровья операторов.
  6. труднообрабатываемые машиностроительные материалы: Использование этих новых материалов предложгает много возможностей производителям.

2.0 Появляющиеся тенденции и технологии

2.1 Тенденции металлообрабатывающей промышленности

  1. Быстрый технологический прогресс машин, средств управления и режущих инструментов. Маленькие компании успевают иногда быстрее, чем крупные потребители приспособить, принять, и включить новые способности.
  2. Маленькие компании-производители могут с сегодняшними доступными технологиями составлять конкуренцию по качеству и производительности промышленным гигантам

2.2 Развитие материалов режущего инструмента

Относительно основных материалов режущего инструмента (карбиды, их связанные покрытия, металлокерамика, и керамика) могут быть предсказаны следующие тенденции:

  1. Карбиды. Развитие действительно продолжается в направлении обеспечения безопасности и более широкой области применения.
  2. Твердые покрытия: Развитие от CVD (приблизительно 50 % покрытий на сегодня) к PVD, который может покрыть режущий край. Новые материалы покрытия включают TiAlN и TiB2 методами PVD.
  3. Металлокерамика: Превосходное сопротивление деформации и химическому изнашиванию позволяет использовать в получистовых и чистовых операциях. Покрытия далее улучшают исполнение этой современной дневной металлокерамики.
  4. Керамика: Усовершенствования расширили их область применения

2.3 Развитие геометрии резца:

Растущая тенденция к максимизированию производительности и более высоких удельных съемов материала произвела потребность в развитии очень точных и надежных процессов обработки. Традиционно, методы, используемые в промышленности, основаны на предыдущем опыте, обширном экспериментировании, эмпирических методах и методе проб разрабатывает новые тенденции в обработке, промышленные практики вынуждены обратиться к старым привычным экспериментам и методу проб и ошибок.

Термин "технологичность" исторически применяется только к материалу обработки. Однако есть несколько систем баз данных технологичности, которые основаны на обширных экспериментальных данных. Многие из этих баз данных были объединены в коммерческие CAПП (системы автоматизированного планирования процесса),. Однако, с развитием новых материалов резца, покрытий и стилей углубления пластины, эти базы данных устаревают в пределах очень короткого промежутка времени. Кроме того, эксперименты полагаются в большой степени на предсказание рабочих характеристик обработки, основанных на одном или двух параметров обработки вместо того, чтобы оценить совокупный эффект всех параметров.

Другая проблемная область для промышленности - медлительность международных руководств (например, Международная Организация по Стандартизации и ANSI) в обновлении стандартов. Ясный пример - стандарты износа инструмента – последнее обновление в 1993.

2.4 Инновационные методы обработки:

В то время как спрос на повышенную производительность по более низкой стоимости продолжает бросать вызов фирмам-изготовителям, становится жизненно важно развить и осуществить инновационные технологии производства. Сотрудничая с производителями станков и поставщиками набора инструментов, конечные пользователи могут достигнуть некоторых ценных преимуществ продукции. Следующие примеры касаются автомобильного производства с помощью обрабатывающих центров в противоположность традиционной конвейерной линии. Подход обрабатывающего центра обеспечивает дополнительную гибкость процесса. Гибкость может принять много форм. Гибкость в наборе инструментов, способность автоматически подстроить инструменты, или привести инструменты в действие. Гибкость в развертывании позволяет добавлять станки в линию, поскольку требования могут меняться. Концепции подбора инструментов развиваются согласно требованиям гибкости и могут быть разбиты на три категории:

  1. Комбинированные инструменты, уменьшающие вспомагательное время.
  2. Специальные инструменты, связанные со специальным оборудованием.
  3. Инструменты, которые могут быть автоматически отрегулированы, чтобы поддержать размер.

2.5 Повышение скорости машинной обработки

В дополнение к инновационным концепциям подбора инструментов, которые повышают производительность, увеличение скоростей обработки и преимущества, связанные с этими увеличениями, позволяют увеличить съем металла. Поэтому спрос на высокоскоростные станки увеличивается. Поскольку скорости резания увеличиваются, и пластины производятся быстрее, возникает требование быстрой и эффективной очистки пластины. Вакуумные системы, которые удаляют с пластины частицы пыли, кажутся очевидным выбором, но они идут с их собственным комплектом ограничений, связанных с размером пластины, с которым они могут соответственно обращаться, шумовыми ограничениями, и стоимостью. При выборе инструментов производитель должен всегда рассматривать особенности конструкции инструмента, которые достигают баланса между самым соответствующим размером пластины, самыми низкими силами резания, уменьшенной температурой, увеличенным сроком использования инструмента и соответствующим качеством поверхности обрабатываемой детали.

2.6 Выбор концепций балансировки инструмента:

С увеличением числа машин с высокой частотой вращения шпинделей и применений высокоскоростных осевых инструментов, балансировка становится критическим требованием, необходимым чтобы гарантировать удовлетворительные рабочие характеристики, безопасность оператора, и долговечность машины. Несколько концепций балансировки существуют, включая регулируемые кольца, радиально расположенные винты, которые могут быть вручную отрегулированы, и т.д. Все эти концепции должны использоваться в соединении с регулировочной машиной, которая указывает оператору, где неустойчивость, чтобы внесенные корректировки исправили проблему, оставив несбалансированность в допустимых пределах.

Будущие подходы предполагают устройства, балансирующие инструмент непосредственно на и станке. Это будет выполнено автоматически, или в шпинделе станка, или в пределах "устройства балансировки" или автономно на инструментальных балансировочных станках, которые определяют дисбаланс и посылают надлежащие сигналы в балансирующие элементы.