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3.對終端市場的認知
1.對材料的專業研討
Sandvik Coromant公司的業務拓展經理Bill Tisdall先生不時從事新設計刀具的測試和優化義務。他以為其實有很多方法都可以經過刀具的展開來提高消費率。他迫切要求加工車間思索如何正確運用刀具，以發揚其潛在優勢。
那么運用者如何知道自己的加工車間能否已經獲利？Graham先生說，航空航天范圍鈦金屬的一個加工實例可以給我們一點啟示。復雜地說，可以與車間所面臨的需求中止比較，看一看車間的消費才干局限于哪些地方。在加工零件進程中，你所采用的工藝必需能順應更多的訂貨要求或抵達更高的產量，經過提高速度，采用CBN和PCD刀具就可以讓你完成這些消費率目的，而不必置辦新的機床。
金剛石刀具可提高機床的義務效率，而且可提供專業的處置方案，以滿足更多的需求運用。
在工藝方面的這兩大改進??運用壽命和加工速度的提高，標明其投資可獲得報答，這一點也使很多加工車間更有理由采用高功用的刀具。
所說的專業技術的表現有幾種不同的方式，其中包括：
1.高功用零件的加工
在汽車零部件消費中，汽車發起機向更高功用展開的同時，也促進了材料向愈加難以加工的方向展開。例如，進氣閥和排氣閥的氣門座圈越來越多地采用特殊的合金制成。其他的發起機零件也末尾采用高密度石墨鑄鐵（CGI）。對日益添加的普通鑄鐵零件的需求也發作了很大的影響，由于新的鑄鐵要比經過時效處置后的鑄鐵更難以加工。實際證明，在汽車制造范圍所面臨的這類應戰,沈陽第一機床廠，采用CBN刀具是最好的處置辦法。
Andrew Hunter先生說，當今許多孔加工運用范圍中，再也不需求鉸孔這道工序。鉆削加工可以比過去任何時分都可以抵達更高的質量標準，讓車間具有更大的潛力，而要抵達這一目的，只需經過鉆削加工這一道工序就可以抵達必要的孔加工精度和質量要求。在許多加工車間內，雖然人們對采用中心鉆、鉆頭和鉸刀的孔加工工藝可以非常熟習，卻很難忽略這一工藝順序所需的費用。
Precision Dormer公司經常為加工車間提供咨詢效力，并說明在什么地方可不必運用鉸刀加工。假設鉆頭切削參數的變化大體上相當于車間目前已經在運用的參數，那么就可以加工出契合質量的孔。假設不是這樣，那么Precision Dormer公司可以協助車間很快地尋覓和評價另一種加工功用更好的鉆頭。即使新刀具的價錢稍微高一點，其添加的費用與其糜費的費用相比也可以說是微乎其微的，由于在加工工藝中再也不需求運用不必要的刀具，從而也省去和處置了在加工周期中所不需求的刀具改換成果。
圖3 圖中所示為另一種為加工特種材料而設計的刀具??由Precision Dormer公司提供的CDX-Inox鉆頭。在不銹鋼加工中，該鉆頭采用很小的加工余量，使其與工件表面的接觸降到最低，避免不銹鋼工件表面的加工硬化。有效的幾何外形和冷卻液輸入孔，進一步協助處置了不銹鋼加工中切屑斷裂和排出的成果
圖1 先進的切削刀具可以提高加工車間的義務效率。圖中為Diamond Innovations公司的硬質材料車削刀具
2.復合材料的鉆削加工
為什么機加工車間在正常運用的情況下會選擇改換刀具呢？最通常的理由是他們希望延伸刀具的運用壽命。假設新的刀具在現有的工藝進程中能義務更長的時間，那么它就有可以為加工車間糜費更多的資金，包括替代刀具費用和多次換刀所需的勞務費用。
該公司的QS系統是另一種可降低安裝時間的系統，運用于瑞士式車床。采用QS系統以后，刀具可以快速地裝卸和自動地在中心上鎖緊定位。根據一位運用瑞士式車床的車間運用者的計算，采用該系統每年可在一臺機床的調試和設置時間方面糜費100000美元（圖2）。
某些加工零件所面臨的應戰也與某些行業有關。Sandvik Coromant公司的航空航天開發部項目經理Chris Mills先生羅列了一個有關表面殘缺性的實例。這是一個需求思索的重要成果，航空航天工業以外很少有加工車間會以異常的方式面臨這類成果。但是，在航空航天工業中，加工力度和溫度會發作微硬變化、塑料形變和剩余應力，這些要素致使零件的精確度降低。
這些刀具的刀刃也非常尖銳，這是“綠色消費”需求刀具具有的另一個重要特點。由于尖銳的刀刃有助于消弭毛刺，而自動去除毛刺的功用，關于長時間無人化操作來說是非常重要的，由于車間在這種方式下運轉,沈陽機床配件，不希望大批量的零件在加工完成以后還需求中止大批的去毛刺處置義務。
假設刀具技術的選擇范圍擴展，那么一個刀具的關鍵元件需求在其面前有專門的技術支持。
金剛石刀具在航空航天范圍的另一個運用也許跨越了實踐上的“金屬加工”，由于它觸及到復合材料，而且用這類材料制造的零件已末尾越來越多地替代某些金屬零件。從事鉆削加工專業的Precision Dormer公司發現復合材料的加工也是一個十分關鍵的范圍，采用金剛石刀具以及其他高功用刀具可以大大提高消費效率。
您的刀具能否能發揚全部潛能以使機床每天都提高加工水平？普通在機床的加工中，最盛行的是運用高壓冷卻液。如今，還很少有加工車間會讓他們的刀具片面使用70bar（1bar=0.1MPa）壓力的冷卻液來供機床運用。
Precision Dormer公司的產品經理Andrew Hunter先生針對刀具的轉換成果羅列了一個例子，這個例子看起來似乎非常復雜，但他特別提到了精密鉆削加工技術的現狀。
另外，工件的幾何外形對刀具的選用也具有很大的意義。復雜工件會給車間在非標準刀具的投資方面帶來繁重的擔負，由于必需處置具有應戰性的間隙成果，而且非高效刀具可以會使切削力度缺乏和支持力不夠，難以處置硬度較低的材料。
為什么恒定的功用具有如此高的價值呢？由于它可以以潛在的最高利潤改動加工工藝，足以使操作員從機床操作中約束出來，使其可以操作更多的機床、檢驗零件，或在機床運轉的同時執行相關的5S技術或其他的精益消費管理義務。Sandvik Coromant公司將其稱之為“綠燈消費”。假設機加工車間可以確切預測刀具在什么時分需求改換，那么該加工車間就可以以這一方式運轉其加工工藝，不需求保證有一位操作員時辰停留在義務現場。
添加金剛石刀具運用的百分比
由Sandvik Coromant公司提供的Coromant Capto系統是車削加工中快速換刀系統的工業標準。它可允許快速換刀或使新工件加工用的刀具快速中止鎖緊定位，無需調理刀具的位置或重新設置刀具的偏置度。異常的Coromant Capto概念也已運用于旋轉式刀具中，由此新銑刀或鉆頭的運用或改換也變得極為方便，鎖緊定位快速，不會延伸任何改換時間。
理想上，金剛石及其相關的刀具滿足了之前提到的“提高機床的義務效率”和“滿足運用專業技術的需求”。由于刀具的運用壽命延伸、切削參數提高，從而提升了刀具的加工才干，添加了刀具改換的頻率，使機床可以以更高的速度加工消費零件。同時，在刀具中融入了更多的專業技術處置方案，進一步滿足了各運用范圍的需求。以下羅列一些詳細運用實例：
但是，在航空航天業的消費中，采用復雜的刀具也許是提高消費率的一個極好機遇。新型的飛機設計將對鈦合金、包括鈦合金復合材料加工的零件提出更高的需求。由于其需求量是如此之大，致使于加工車間無法采用現有的加工工藝來滿足這一需求。為了提高消費才干，許多加工車間將不得不提高他們的消費速度來加速零件的加工。假設運用妥當，金剛石刀具和金剛石涂層可以使這些車間以更高的速度加工鈦合金零件。
Diamond Innovations公司的產品加工部經理Jim Graham先生說，這是一種肯定的展開趨向。PCD和CBN材料的展開使這些材料的運用方式不時添加，使刀具的品種愈加豐厚多彩、本錢效益不時提高。同時，這些刀具的加工速度和運用壽命也在繼續提高，使其加工工藝抵達了碳化物硬質合金刀具從未抵達過的功用水平。
金剛石刀具的另一個重要運用范圍是復合材料的加工，只需機床本身適宜于金剛石刀具加工就行。Precision Dormer公司設計開發了一系列鉆頭，如采用碳化物硬質材料、金剛石涂層和PCD材料等的鉆頭，以運用不同等級的加工設備來鉆削加工復合材料上的不同孔徑。
Sandvik Coromant公司的GC1125和GC1515型新等級刀具是專門為“綠燈消費”設計的。鑲刀片的可靠性來自于涂層與基質材料的平衡。為提高刀具的韌性和密度，其基質材料的硬度稍低，而涂層的成份則有利于提高刀具的抗磨強度。
但是，當金剛石涂層刀具或PCD刀具運用于復合材料的鉆削加工時,沈陽第一機床廠，其本錢和消費率方面的提高也是很驚人的。由于碳化物硬質合金刀具在加工研磨性很強的復合材料時，其磨損速度很快，而金剛石刀具的運用壽命則要比前者高好幾倍。它的加工速度是如此之高，因此對需求加工很多孔徑的工件來說，加工每一個零件，即可糜費很多時間。理想上，異常的金剛石刀具可以繼續鉆削加工某些金屬材料，可讓金剛石刀具有效地加工復合材料／鋁合金組件或復合材料／鈦合金疊層材料。
3.采用QS系統
其次，刀具本身的幾何外形也十分重要。這些要素主要是針對刀具而言，并不只是針對難以加工的材料。以鋁合金材料為例，在專門為鋁合金加工而設計的刀具中，鎢的含量極高。用這種刀具加工的工件表面質量很好，可防止刀刃卷曲。此外，其幾何角度能使切屑伸直和斷裂，防止鋁材發作變軟和粘連的切屑傾向。對類似成果中止慎重的思索可保證使鉆頭在任何金屬材料或非金屬材料的加工中完成其最高功用。
但是，并不是每一種金屬或每一種材料都適宜制造PCD、CBN或金剛石涂層刀具。除了加工航空航天業運用的復合材料之外，其他適合的材料還包括鈦金屬、鋁金屬和硬質鋼材。當然，所運用的機床也必需非常適合，由于這類刀具需求較高的速度。速度較低的機床可以無法發揚這類刀具應有的潛能。同時，對機床的剛性也有一定的要求，雖然其剛性要求并不是像許多人想象的那么高。近幾年來，這些刀具材料的韌性已有相當大的改進。
CoroTurn HP刀具將焦點集中在高壓冷卻液的流向上，其冷卻液的放射點集中在刀刃的上方。實際證明，采用這種方式放射冷卻液可使刀具的運用壽命提高50%，速度提高20%。
一個專業刀具供應商不但應該在材料方面具有專業研討，而且在這類零件的加工方面也應具有專門為“困難”工件而設計的加工系統。
不同的行業也有不同的加工要求，刀具供應商應該有才干協助加工車間滿足這些要求。某些材料本身也越來越多地隨著特定的行業要求而變化。例如復合材料就是一個很好的例子。Precision Dormer公司正在為開發航空航天工業復合材料的鉆削加工用刀具和運用知識投入相當多的資金。
滿足運用專業技術的需求
金剛石刀具和類似金剛石的刀具，不管是PCD，還是CBN或是金剛石涂層刀具，將越來越多地進入到加工運用范圍,沈陽機床配件。而且，采用這類材料制成的刀具運用比例也將不時增長。
舉例來說，渦輪葉片和渦輪機外殼就屬于這類“困難”工件。這些復雜的車削零件往往由難加工的合金材料制成，普通帶有成型隱窩的特點，而且需求刀具滿足各種困難的間隙要求。為了抑制這些困難，Sandvik Coromant公司開發了模塊式SL70/40型刀具系統??一種可隨意配置的快速改換系統，幾乎適宜于任何渦輪葉片和渦輪機外殼等重型件的動搖加工（圖4）。這種刀具系統只需一些模塊，采用不同的配置，就能以恰當的間隙保證正確地對各種渦輪機工件中止加工，同時，融合到這一刀具中的HP技術，可經過向刀刃正上方放射高壓冷卻液，協助處置難加工材料的加工成果。
Sandvik Coromant公司的CoroTurn HP刀具可經過這個壓力提高成效，將高壓冷卻液精確地集中放射到刀具正上方的刀刃上，CoroTurn HP刀柄可使高壓冷卻流轉變成一個楔形，使切屑向上翹曲而被切削液沖走。在難加工材料??Inconel 718材料的加工中，運用此方法，可以將刀具的運用壽命提高50%，或使速度添加20%。
無論在什么情況下，只需是消費才干緊張時，就應該思索運用聚晶金剛石（PCD）或立方氮化硼（CBN）刀具。
刀具技術正在迅猛展開，以滿足不時變化的需求和應對來自工件材質的更嚴峻應戰。今天的加工車間需求以不同的視角來重新審視刀具。
在滿足各種需求的情況下，采用先進的刀具可提高車間的加工才干，如圖1所示的這種刀具，是來自Diamond Innovations公司的硬質材料車削用刀具。刀具技術展開迅猛，因此正確地選刀可以使工藝發作本質上的轉變。在金屬加工行業，除了采用先進的技術之外，沒有其他任何選擇。今后對機加工的需求將十分龐大，只需采用先進的技術才干滿足這種龐大的需求。
Sandvik Coromant公司的航天開發部項目經理Chris Mills先生以航天工業為例指出：在今后20年，為了滿足航天工業的消費需求，從如今末尾其消費加工才干必需提高三倍。那么如何完成這一目的呢？
將加工才干提高三倍，能否復雜地將加工機床的數量添加三倍就行了嗎，而加工工藝仍然堅持今天現有的水平？他說，理論上不可以出現這樣的情況。假設將現有技術水平的機床數乘以3，那么就意味著機床操作人員的人數也要以異常的倍數添加。這樣的情況簡直是難以想象的，由于工廠要聘用能勝任加工機械操作的合格工人是相當困難的。
因此，提高三倍產能需求從不時展開的先進技術中獲得，只需經過這種途徑才干使現有數量的金屬加工操作人員監控大批的加工操作。
那么這些先進的技術來自于哪里？當然，這些技術也觸及機床本身的展開。如今，機床的加工速度和加工精度越來越高，但是，工件本身并沒有以異常的增量級展開，雖然它們也在發作本質上的變化。現如今，被加工的工件不只是對其加工精度、交貨期和質量提出了更高的要求，許多車間還面臨著以前從未遇到過的越來越多的難加工的材料成果。這些材料包括鈦合金、鎳基合金和致密型石墨鑄鐵（CGI），更不用說，在某些情況下，還要以復合材料替代金屬材料。
換句話說，工件材料的展開要比切削加工它們的機床展開更快，變化更大。在機床與零件材料之間存在著一定的差距，為了增加甚至跨越這一差距，展開最快的技術便來自于金屬切削刀具，并且其展開速度逾越了任何其他的加工工藝。
理想證明，刀具的展開和變化是如此之大，因此，不論規模多大的加工制造廠都需求對其刀具的加工思緒中止重新評價。不但需求重新反省選刀方式，而且還要重新考量影響刀具的一些基本要素。但其中一些中心思想已經過時，刀具的標準也已經發作了變化。
最近，三家與刀具有關的主要公司，提出了加工車間如今應如何以不同的方式思索有關刀具的成果。這些公司是：Diamond Innovations公司??世界上為刀具提供立方氮化硼（CBN）材料和聚晶金剛石（PCD）材料的搶先供貨商；Precision Dormer公司??兩個刀具公司的聯盟，幾十年來不時在提供高效率鉆削和螺紋加工的公用技術；Sandvik Coromant公司??世界第一位的金屬加工刀具供貨商。三家公司的一切工程技術人員，羅列了目前對刀具的性質和運用發作根本影響的一些主要要素：
具有應戰性的材料，包括替代材料和難以加工的合金材料。其中有些材料的加工性還缺乏鋼材的25%，其每磅的加工本錢可達幾百美元；
幾何外形越來越復雜的零件，如壁厚很薄、外形很復雜的飛機零件；
體積很大的零件，特別是對渦輪機和各種重型設備的需求不時添加。每個零件的高本錢消費，對這些零件的加工提出了愈加嚴峻的要求；
對專業化質量和功用的要求越來越高，如對加工飛機零件表面典型的疲勞強度的要求。
以上這些要素，都促使那些搶先的加工車間末尾思索相關的刀具成果。Diamond Innovations公司、Precision Dormer公司和Sandvik Coromant公司特別提出了5種方式，加工車間必需根據這5種方式，對他們的刀具技術以及對提供這一技術的公司以不同的思緒中止思索。選用刀具的5項新標準是：提高機床的義務效率、滿足運用專業技術的需求、添加金剛石刀具運用的百分比、將焦點集中在最大的費用來源上、以及應該從一末尾就思索刀具的成果。
提高機床的義務效率
2.對工件的理解
2.添加安裝時間
圖5 更先進的工件與更先進的刀具之間存在某種連帶關系。金剛石刀具的出現也提升了對鋁合金中止高效加工的需求
不要只選擇運用壽命較長或速度較高的刀具。創新的刀具也可以改開工藝，并可擴展機床的加工范圍。
為了提高機床的加工速度，很多具有創新看法的機加工車間會嘗試運用新型的刀具。假設新刀具在高速加工進程中起到了很好的作用，并大幅度提高了金屬去除率，那么該刀具可為加工車間糜費更多的資金。也就是說，該刀具可以更有效地提高加工車間的消費率，允許它每一班可以加工更多的零件。
圖4 SL70/40系統可對渦輪葉片和渦輪機外殼中止動搖的重切加工。只需采用一些模塊不同配置就可使刀具失掉正確的夾持和定位，并為各種渦輪加工提供適當的加工間隙
先進的工件與先進的刀具之間存在著一種直接的聯絡。正如汽車制造商那樣，關于要求嚴峻的零件，末尾越來越多地采用高功用材料。為了以最有效的方式加工這些材料，金剛石刀具的運用也越來越普遍。飛機制造工業的情況也是如此，他們也越來越多地采用金剛石刀具來滿足日益增長的鈦合金加工的需求。
另外，金剛石刀具及其相關的刀具產品特別適宜于長時間的切削加工和大批量的消費。其緣由非常復雜，由于刀具的壽命大大提高。該刀具的運用壽命可以抵達如此之長，因此加工車間可以盡情地發揚刀具的有效壽命中止切削加工。
圖6 從餅圖可以看出一個典型加工件的費用來源。而表則將各項費用所占的百分比轉換成了美元和美分。由于機加工和休息力費用所占的比例是如此之大，因此采用更快速的切削加工，可以為糜費大批的資金提供非常好的機遇，即使在刀具本錢費用提高的情況下也是如此
但是，經過刀具來尋求提高工藝水平的腳步不應該在這里中止，它還具有很大的潛力糜費更多的資金。因此，加工車間應想方設法地尋求各種方法，提高它們的加工才干，由于先進的刀具不但可以延伸加工工藝，而且還可以促使工藝進一步完善。
該公司已經研討了這一現象，特別分析了刀具后沿磨損對加工表面的影響。刀具和切削技術的開發是為了以某種方式控制這一邊緣的磨損，這種方法甚至讓飛機零件消費者滿足了大多數所需的表面殘缺性要求。
Gary Kirchoff先生是該公司的產品經理，擔任復合材料相關的刀具消費。他慎重地解釋說， 并不是每一種鉆削工藝都具有讓金剛石刀具良好義務所必需的剛性、動搖性和較低的徑向跳動誤差。該公司繼續不時地開發適宜于各種復合材料加工設備的鉆頭設計，其設備范圍包括從手工進給的鉆削加工單元到最復雜的數控機床。
1.使用機床的特點
采用無人化管理的運轉方式。除了刀具的運用壽命和速度之外，還應多思索有關刀具可靠性的成果。目前，沒有任何車間可以片面看法到刀具潛在的價值，不知道刀具終究能抵達多高的恒定功用水平。
圖2 在瑞士式車床上采用Sandvik Coromant公司的QS系統以后，可迅速并自動地鎖緊定位。有一家運用瑞士式車床的公司，在采用該系統以后，每年糜費了大批的刀具調試和安裝時間，并節省了100000美元
刀具公司在開發高功用刀具時，普通會按照特定的加工運用范圍來設計工具和刀具系統，使其抵達所需的高功用。刀具供應商通常會針對大批的特殊運用范圍而開發刀具，從而使可選用的刀具范圍和刀具品種不時添加。理想上，今天的加工車間已經不能只依托自己有限的知識來決議如何正確地選用刀具，而需求找到專業的刀具供應商。
Precision Dormer公司的Andrew Hunte先生羅列了在加工特殊材料中，鉆頭按照功用要求設計的各種方法。在過去，對刀具的要求只是帶有“涂層”或不帶“涂層”，而如今為滿足不同材料加工的需求，出現了一系列不同成份的涂層材料。他說，如古人們愈加關注基質材料，這是今天刀具研討和開發的最重要范圍。
圖7 使用模塊化刀具，加工車間就無需在加工中心的刀庫中設置過多位置 | 
