自20世紀(jì)30年代硬質(zhì)合金首次應(yīng)用到金屬切削中以來,硬質(zhì)合金刀具經(jīng)歷了80多年的發(fā)展。從早期的簡單焊接刀具,到可轉(zhuǎn)位刀片,再到涂層刀片,今天的硬質(zhì)合金刀具已形成了一個(gè)龐大的體系。與整硬刀具相比,硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀具技術(shù)復(fù)雜、設(shè)備投入大、相對門檻比較高,全球形成規(guī)模的制造商不多。硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)位刀具技術(shù)復(fù)雜,是因?yàn)樗粌H集粉末冶金、模具、壓制成型、燒結(jié)、刃口處理、磨削、力學(xué)、3D設(shè)計(jì)和涂層等眾多技術(shù)大成,還要和應(yīng)用相結(jié)合,很復(fù)雜。
近幾年,硬質(zhì)合金刀具在材質(zhì)和涂層技術(shù)(PCD涂層有進(jìn)展)方面雖然沒有出現(xiàn)性的突破,但在刀片的耐磨性和刀具壽方面上卻穩(wěn)步。隨著3D設(shè)計(jì)與測量、仿真技術(shù)、模具技術(shù)和壓制成型技術(shù)的進(jìn)步,復(fù)雜結(jié)構(gòu)、形狀和槽形的刀具層出不窮,這使得刀具更加貼合和滿足加工的需求。
瑞士拉羋那(Lamina)科技集團(tuán)成立于2001年,專注于硬質(zhì)合金標(biāo)準(zhǔn)刀片的研發(fā)、生產(chǎn)和制造,因致力于刀片的通用化而在硬質(zhì)合金刀具龐大體系中獨(dú)樹一幟。由于市場和競爭的原因,刀具的材質(zhì)等級、涂層成分、槽形越搞越多,越搞越復(fù)雜,給眾多中小企業(yè)帶來了選刀和參數(shù)的困惑:在數(shù)萬種刀片中如何進(jìn)行正確選擇?我們知道,供應(yīng)商通常情況下只關(guān)注大客戶,小微企業(yè)一方面沒有足夠的技術(shù)能力進(jìn)行選刀,廠家也因成本因素難以支持他們。他們迫切需要通用的材質(zhì)等級和槽型,拿來就能用的刀具,以刀具使用的間接成本,如刀具工程師的成本,庫存、停機(jī)時(shí)間等成本。拉羋那的通用材質(zhì)理念,為刀具帶來了一種簡約的風(fēng)尚。和大廠的上萬種產(chǎn)品相比,拉羋那的品種只有千余種,但卻覆蓋了車削、銑削、鉆削、螺紋加工和整體硬質(zhì)合金銑刀等系列,用少的材質(zhì)等級和槽形,滿足鋼、不銹鋼、鑄鐵、合金鋼和耐熱合金等眾多材料的加工,在全球廣受歡迎。
刀具技術(shù)發(fā)展取決于材料和應(yīng)用技術(shù)的進(jìn)步。材料的重要性眾所周知,但為什么說刀具技術(shù)的進(jìn)步取決于應(yīng)用?因?yàn)榘l(fā)展的動(dòng)力源自需求。大廠一般設(shè)有產(chǎn)品管理部和產(chǎn)品經(jīng)理。他們深入客戶,了解一線的需求,把需求信息傳遞給研發(fā)部門,研發(fā)部門根據(jù)市場需求,運(yùn)用先進(jìn)的設(shè)計(jì)手段,設(shè)計(jì)并制造出貼合實(shí)際需求的刀具,并由產(chǎn)品經(jīng)理推廣到市場,產(chǎn)品管理部門起到連接市場和研發(fā)的橋梁作用,推動(dòng)了刀具的不斷升級進(jìn)步。我國產(chǎn)品經(jīng)理人才奇缺,嚴(yán)重阻礙著刀具產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。
一般我們把刀具供應(yīng)商劃分為三個(gè)不同的級別,即一般刀具供應(yīng)商、刀具系統(tǒng)供應(yīng)商和機(jī)加工解決方案供應(yīng)商。大家從字面上不難看懂三個(gè)等級的內(nèi)容和意義。目前有能力提供機(jī)加工整體解決方案的供應(yīng)商鳳毛麟角,我國大多數(shù)刀具制造商還處在級別,只有少數(shù)能在個(gè)別零部件上提供解決方案,這與大量缺少應(yīng)用人才不無關(guān)系。
在數(shù)字化、智能化浪潮的推動(dòng)下,刀具的數(shù)字化也處在進(jìn)行時(shí)。雖然有一些方案和產(chǎn)品問世,如在刀體或刀柄中植入傳感器,通過機(jī)床主軸的電流或轉(zhuǎn)矩變化作為刀具狀態(tài)判據(jù)的等等,但都沒有大規(guī)模應(yīng)用。這里不僅有成本因素,更有一個(gè)深層次的問題:刀具為什么要數(shù)字化和智能化?智能化本身不是目的,智能化目的是優(yōu)化資源。刀具智能化的過程,就是將采集到的刀具身份信息和狀態(tài)信息傳輸?shù)綌?shù)據(jù),經(jīng)過算法計(jì)算,根據(jù)生產(chǎn)需求和刀具狀態(tài),對刀具新需求做出判斷,并根據(jù)對刀具的新需求,控制系統(tǒng)對執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)出指令,安排和配送刀具到達(dá)指定位置,實(shí)現(xiàn)刀具及時(shí)準(zhǔn)確更換。所以刀具數(shù)字化和智能化,必須在智能制造體系中實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化才有意義。我們應(yīng)該充分認(rèn)清刀具智能化的意義,避免走入為了智能而智能的誤區(qū)。和其他設(shè)備或零部件相比,刀具是易耗品且品種繁多,如何制定刀具數(shù)字化標(biāo)準(zhǔn),實(shí)現(xiàn)相對低成本的數(shù)字化和智能化,業(yè)內(nèi)還在探索。萬物互聯(lián),相信刀具一定會(huì)融入數(shù)字化、智能化之中。
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1.需求背景1)建立覆蓋加工車間的分布式控制網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)NC程序的有效調(diào)用、穩(wěn)定有效傳輸和在線加工等,
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