模具制造商必須懂得,為了達(dá)到預(yù)期加工效果,需要無(wú)缺地使用整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng),它將要求正確的零件設(shè)計(jì)與制造和在加工中使用*的cad/cam軟件、*的刀具及刀具夾頭等。
質(zhì)量即效益
日本汽車制造商如豐田汽車公司,要求在模具加工好后直接交付用戶使用,實(shí)現(xiàn)了“零調(diào)整”的產(chǎn)品驗(yàn)收方式,即保證加工好的模具主要零件不再留有加工余量(稱為“零/負(fù)余量加工”),可直接置于壓塑機(jī)上進(jìn)行生產(chǎn),而不必像以往那樣,加工好的模具還留有許多研修余量,需要進(jìn)行一次、兩次甚至三次試模及返修加工。對(duì)于形狀復(fù)雜的高精度模具,zui多只進(jìn)行一次試模,且要求一次試模即驗(yàn)收合格。
當(dāng)日本汽車制造商實(shí)施這種率生產(chǎn)方式時(shí),美國(guó)汽車制造商還不能像日本制造業(yè)那樣,通過(guò)使用的技術(shù)使企業(yè)從中獲利。在美國(guó),許多模具制造商還把關(guān)注重點(diǎn)僅僅放在減少刀具使用成本、縮短產(chǎn)品研制周期和交貨期限、降低產(chǎn)品價(jià)格上。他們總覺(jué)得,質(zhì)量固然重要(尤其是涉及合同簽訂的加工),但似乎沒(méi)有以上因素重要。這主要因?yàn)樵S多美國(guó)制造商還沒(méi)有像日本制造商那樣,對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有從嚴(yán)要求的思想意識(shí)。
為高技術(shù)投資
模具制造企業(yè)的零件加工工藝,一般是由投資*技術(shù)和正在贏利的公司負(fù)責(zé)制定,在設(shè)計(jì)的工藝方案中,都盡量采用*的制造技術(shù)。因?yàn)橐恢毖匾u落后工藝進(jìn)行加工的企業(yè),遲早會(huì)被激烈競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)所淘汰。
*的負(fù)余量加工技術(shù),是首先加工出零件一側(cè)的尺寸作為零基準(zhǔn),不留加工余量,然后再加工零件另一側(cè)尺寸至-0.02mm公差,過(guò)去必須進(jìn)行的對(duì)型腔(或型芯)輪廓的大量手工研磨加工、修理裝配、試模等后續(xù)工序?qū)⒈蝗∠?。通過(guò)取消這些額外工作量,可以縮短生產(chǎn)周期,節(jié)省加工費(fèi)用,大大降低生產(chǎn)成本。
為了提高零件加工精度,一個(gè)模具制造廠通常一開(kāi)始需要為機(jī)床產(chǎn)品以及包括cam軟件在內(nèi)的*制造技術(shù)大量投資(至少需要約20~40萬(wàn)美元)。通過(guò)使用cam技術(shù),產(chǎn)生出與加工要求相匹配的微米級(jí)分辨率(每轉(zhuǎn)100萬(wàn)個(gè)脈沖)的刀具軌跡。
選用的3~5軸加工中心必須能加工出高精度的大型零件,能在高主軸轉(zhuǎn)速(20000~30000rpm)下具有高剛度、低振動(dòng)和顯著的冷卻效果。以上切削參數(shù)和要求達(dá)到的加工精度之所以非常重要,是因?yàn)樗梢员WC模具零件不再需要在手工鉗臺(tái)上進(jìn)行加工和調(diào)試,即可進(jìn)入裝配和使用。
轉(zhuǎn)變到高技術(shù)生產(chǎn)
由普通的模具制造廠轉(zhuǎn)變?yōu)槟苓M(jìn)行負(fù)余量加工的高技術(shù)企業(yè)并不容易,需要花費(fèi)大量時(shí)間。首先需要用兩個(gè)星期時(shí)間對(duì)操作者和企業(yè)管理人員進(jìn)行培訓(xùn),教會(huì)他們?nèi)绾窝b夾零件、校驗(yàn)和操作新設(shè)備,以充分發(fā)揮*機(jī)床的加工能力。經(jīng)過(guò)以上基本培訓(xùn)后,還需經(jīng)過(guò)半年到一年時(shí)間,進(jìn)一步擴(kuò)大和提高他們的知識(shí)和技能,進(jìn)行熟練使用*機(jī)床和cam軟件加工復(fù)雜形狀零件的能力和提高生產(chǎn)效率等培訓(xùn)。
采用*的負(fù)余量加工技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),是可以大大提高模具制造廠的自動(dòng)化程度,并由高自動(dòng)化進(jìn)一步發(fā)展到無(wú)人化加工,以延長(zhǎng)設(shè)備加工時(shí)間,節(jié)約人工成本。一般能使生產(chǎn)效率提高1.5~10倍。
這樣,包括*的機(jī)床、刀具的加工系統(tǒng)本身就變成了車間的增值資產(chǎn),在傳統(tǒng)加工方式中難以避免的加工結(jié)果的不可預(yù)知性、需要增加零件手工加工和返修費(fèi)用等缺陷將隨之消失,從而為企業(yè)帶來(lái)良好的商業(yè)機(jī)會(huì)。
高技術(shù)要求
使用*的負(fù)余量加工技術(shù)的模具制造廠,必須設(shè)法滿足以下高技術(shù)要求:
(1)對(duì)于由cam軟件匯編的加工程序,必須經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)模擬校驗(yàn)。對(duì)于高精度零件的加工,必須選擇在配置有每秒鐘能產(chǎn)生一百萬(wàn)個(gè)脈沖以上的譯碼器的機(jī)床上進(jìn)行。
(2)在機(jī)床主軸的超高轉(zhuǎn)速下,對(duì)刀具夾頭必須經(jīng)過(guò)高精度的平衡處理。
(3)設(shè)計(jì)制造的熱縮套筒夾頭應(yīng)具有高的尺寸精度和幾何形狀精度,同時(shí)保證與主軸的高同軸度要求。
(4)需對(duì)刀具的長(zhǎng)度尺寸進(jìn)行自動(dòng)測(cè)量。在裝備有激光測(cè)量?jī)x的機(jī)床上,實(shí)時(shí)檢測(cè)并保證主軸的變形量在2μm之內(nèi),并將有關(guān)振動(dòng)的振幅、頻率等指標(biāo)控制在很小的允許范圍內(nèi)。刀具的半徑公差必須保證在2~3μm以內(nèi)。
充分發(fā)揮高技術(shù)優(yōu)勢(shì)
目前,模具制造廠的關(guān)注重點(diǎn)應(yīng)該放在加工過(guò)程(程序)而不是傳統(tǒng)觀念的產(chǎn)品本身上,這是模具制造商需要既快又好完成的一種戰(zhàn)略性轉(zhuǎn)變。在這一轉(zhuǎn)變過(guò)程中,制造廠需要將加工方法、工藝流程和機(jī)床設(shè)備、切削刀具等經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化后歸檔保管,這樣可使知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)在以后整個(gè)車間的生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)資源共享。技術(shù)資源共享和標(biāo)準(zhǔn)化也使在線測(cè)量技術(shù)的應(yīng)用成為可能,zui終可使整個(gè)加工過(guò)程得以改進(jìn)。它代表著一個(gè)向縮短加工周期、提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟(jì)效益的可預(yù)測(cè)加工和無(wú)人化加工方向發(fā)展的趨勢(shì)。
一些美國(guó)模具制造公司已開(kāi)始采用*的零/負(fù)余量加工技術(shù),雖然目前只有約1%~2%的模具加工車間采用該技術(shù)。但他們可以通過(guò)充分發(fā)揮已具備的高技術(shù)加工優(yōu)勢(shì),然后逐漸擴(kuò)大到其他產(chǎn)品制造領(lǐng)域,如汽車、航空等復(fù)雜形狀高精度零件的制造。只要樹(shù)立起“質(zhì)量*”的思想,采用*制造技術(shù),就能使企業(yè)始終保持*的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。