随着机床需求的迅速增长,以及半导体、IT相关行业投资的转旺,日本2003年工具系统(含夹具)行业的生产件数比2002年增长37.3%,销售额增长24.9%,二者均有两位数的增长。其中,NC工具系统的生产件数达96.91万件,比2002年增长59.6%,销售额达到84.31亿日元,同比增长37%,两者的增长幅度都相当高。进入2004年后,生产增长情况仍然良好,2004年1~5月生产件数与2003年同期相比,增长25.5%,销售额同比增长42%。 就调查结果来看,工具系统的生产与机床行业的发展成正比,2004年机床订货比2003年有大幅度增长,工具系统同样也必将增长,至少到2004年中期,增长势头不会改变。据称,目前用于10000r/min以上的高速加工机床两面夹紧式接口的需求量相当大。 市场的需求是苛刻的,首先必须保证产品有很高的质量,而且,随着缩短交货期、降低成本的要求日益迫切,势必引发出激烈的价格竞争。在此过程中,各厂商开展了多种多样的营销活动,诸如扩大销售领域,发展精密模具及其零件的加工业务,突破行业局限,实现生产经营多元化等。
降低成本的措施
将生产场地集中在一层楼内,实现工件的“零移动”。尽量作到多品种小批量生产,对于大批量产品也尽可能减少工序,以便降低成本。改善工夹具,利用机械手实现自动化,利用复合加工机床使工序集约化。采取大力购入新型设备,或改造原有设备,尽可能缩短加工时间等措施,达到降低生产成本的目的。改进工艺过程,降低粗加工制品成本,提高生产效率,以适应扩大海外生产的需求。努力实现产品多功能化。
提高制品的互换性,充分发挥投资效益
随着零件的小型化和高质量化,各公司正在大力开发新产品,尽量使工具系统具有紧凑性和高振摆精度,能够适应调整切削的要求。
在高速高精度加工中,过去一直采用BT夹紧方式,与之相比较,两面夹紧方式的优越性已被广泛理解和认同。不过,从用户角度来看,在工具系统的互换性和发挥投资效益方面,仍然存在一些不足之处。因此,生产厂家针对广大用户的实际需要,正在积极进行两面夹紧式工具系统系列产品的开发工作。如黑田精工公司已开发出一种新型两面夹紧式刀柄,商品名为Super BT工具系统,特点是刀柄的7∶24锥部和法兰端面与机床主轴7∶24锥部端面同时接触,从两面将刀具夹紧。该系统采用开放化标准,并力争使之成为行业标准。采用Super BT标准主轴的机床均可配置Super BT工具系统,而且这种系统和原JIS BT夹紧刀柄具有互换性,供货渠道也较宽泛。
获得高精度加工表面
工具系统重要的技术指标是其回转的振摆精度。配备振动小的工具系统,不仅能用球头立铣刀切削出高精度加工表面,而且还适用于微细加工、模具高精度加工和电子零件加工。目前,已开发出一些高精度工具系统,如采用热装式夹紧机构,以及利用弹簧夹紧刀具可简便地调整刃尖振摆精度的刀柄等。 为了进行可靠的高效率加工,在重视刀机接口的同时,还必须重视刀具的夹紧方式。在立铣加工中,通常出现的刀具滑动、脱落及产生振动等问题,取决于是否能将刀具牢固而可靠地夹紧。
缩短供货期
近年来,高速铣削加工中心已大量采用热装式工具系统,其刀柄的外径很小,因此,与工件的贴近性能优异,尽管刀具的夹持部分很短,但仍能牢固夹紧。热装夹紧方式是把夹持部分加热至300℃,使之膨胀,待刀具柄部插入夹持部分,冷却后即被夹紧,因此,这种工具系需要配置一种加热装置。