汽車作為高效生產(chǎn)的產(chǎn)品，對生產(chǎn)設(shè)備的精度和柔性有很高的要求。而刀具在金屬切削加工中占有舉足輕重的地位。對于汽車制造業(yè)而言犹喜，許多工序必須使用專用刀具，如發(fā)動機(jī)曲軸草嫉，無論是內(nèi)銑阎敬、車車?yán)€是高速外銑工序，所使用的都是專用刀具症慰，這些刀具的刀體制造復(fù)雜魄帽，價格昂貴。由此凯傲，面向汽車制造的柔性化需求犬辰，模塊化刀具系統(tǒng)作為柔性解決方案應(yīng)運(yùn)而生。

　　近年來泣洞，由于科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和人們消費(fèi)需求的不斷變化忧风，汽車產(chǎn)品的壽命周期縮短了默色，產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度加快了球凰。這種形勢迫使許多生產(chǎn)企業(yè)走上多品種、小批量的生產(chǎn)方式腿宰，以提高本企業(yè)產(chǎn)品的市場占有率呕诉，適應(yīng)市場需求的多變性。美國著名的未來學(xué)家阿爾溫·托夫勒在《第三次浪潮》中預(yù)言，今后的社會是一個“打破標(biāo)推化”的多樣化社會甩挫，今后的一切將“越來越不一致和沒有標(biāo)準(zhǔn)了”贴硫。

　　長期以來，加工業(yè)的批量與其經(jīng)濟(jì)效益存在著密切聯(lián)系伊者。如果不能達(dá)到經(jīng)濟(jì)批量英遭，則生產(chǎn)企業(yè)要不沒有必要的利潤維持企業(yè)的發(fā)展，要不產(chǎn)品價格缺乏競爭能力而無法取得足夠的市場占有率托津。因此蔑氛，我們必須設(shè)法尋找一些解決方案，比如降低經(jīng)濟(jì)批量的數(shù)額嚎姨，使我們在小批量生產(chǎn)時同樣達(dá)到接近大批量生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益汇割。

　　刀具在汽車制造中發(fā)揮著重要作用。模塊化刀具系統(tǒng)就是面向汽車制造的柔性化需求的柔性解決方案勘职。

　　模塊化的基本概念

　　模塊化是指以產(chǎn)品(或系統(tǒng))的總功能為對象恋得，以功能的分析分解為基礎(chǔ)建立模塊體系，運(yùn)用模塊組合成產(chǎn)品(或系統(tǒng))略菜。我們可以把具有某種功能的產(chǎn)品看成一個系統(tǒng)此妙，通過對系統(tǒng)的分析，把系統(tǒng)的總功能分解成若干個子功能池粘，而用以完成這些子功能的要素就是該系統(tǒng)的子系統(tǒng)殃通。如果其中某些子系統(tǒng)可與其他系統(tǒng)中的另一些子系統(tǒng)在功能上通用、互換访僚，又具有一致的接口昔搂，這些子系統(tǒng)便可以從母系統(tǒng)中分離出來，形成一個個通用的子系統(tǒng)(即模塊)输拇，這就是分解摘符。為了滿足不同的使用要求，我們在模塊體系中選擇若干個模塊并按照新產(chǎn)品(或系統(tǒng))的要求結(jié)合起來策吠，就會產(chǎn)生一個具有新功能的產(chǎn)品(或系統(tǒng))逛裤，這就是組合。這一過程與積木玩具極相似猴抹。例如带族，我們在某車床上使用一刀具系統(tǒng)，其裝上鉆頭作為切削模塊蟀给，用彈簧套作為鏈接切削模塊與環(huán)境(機(jī)床)的橋梁──主柄模塊蝙砌，就形成了鉆削系統(tǒng)；而如果把切削模塊換為絲錐跋理，它就成了攻絲系統(tǒng)择克。對于鉆削系統(tǒng)恬总，由彈簧套和直柄鉆頭組成的系統(tǒng)在使用功能上與錐柄麻花鉆等效。

　　模塊化刀具的建立

　　在建立模塊時肚邢，屬于同一功能單元的辱雅、安裝于同一些部件(或模塊)上的一組模塊，應(yīng)具有相同的結(jié)合要素(包括相同的安裝與聯(lián)結(jié)形式)苛每，以保證性能怨颜、用途和內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同的模塊在組合成產(chǎn)品時具有互換性。這樣木鸭，當(dāng)汽車制造廠的工件結(jié)構(gòu)凫荡、尺寸、材料有了改變之后肚苇，我們就有可能通過更換新的模塊功抠，組合成符合新功能要求的刀具，來滿足汽車制造者新的需求蚣锌。

　　建立模塊時應(yīng)使其功能單一耘昙、合理細(xì)化，以達(dá)到靈活性大计浮、適應(yīng)性強(qiáng)谓墨、壽命周期長的效果，并使其適應(yīng)產(chǎn)品品種和參數(shù)變化的要求辫继，形成經(jīng)濟(jì)合理的系列化怒见，最大限度地滿足用戶的不同需要，利于高效生產(chǎn)姑宽、降低成本和提高產(chǎn)品質(zhì)量遣耍。如模塊式可轉(zhuǎn)位面銑刀，一類是一種刀體可配用不同的刀墊炮车，可以形成45°主偏角通用面銑刀舵变、45°主偏角輕切削低功耗面銑刀、75°主偏角通用型面銑刀瘦穆、89°45′主偏角的經(jīng)濟(jì)型立銑刀纪隙、90°主偏角的小切深(ap<9mm)和大切深(ap<15mm)以及刀尖角較小(60°)的立銑刀、修光銑刀扛或、圓刀片型腔銑刀绵咱、八角刀片的多功能銑刀等10種類型的銑刀；另一類是各種刀墊可分別在直徑80熙兔、100悲伶、125、160惯慎、200颤皆、250、315灯忙、400给番、500mm的各種刀體上使用，這樣就可以擴(kuò)大刀具的使用范圍欢兑，減少刀具的庫存狞绰，提高刀具使用者的應(yīng)變能力。

　　某德國公司的銑刀片目前有20種常用刃口形狀置凤，由于刀片的前角不同峦夺，因此能改變銑刀的工作角度。例如辐杜，在該模塊化銑刀(如圖1所示)上使用90°主偏角的小切深(ap<9mm)或大切深(ap<15mm)的刀墊時拄屈，如裝用A57刀片，其徑向前角為0°拿杉；如裝用D55刀片斋值，徑向前角增至10°；如裝用F55刀片展辞，則徑向前角增至16°奥邮；而如裝用K88刀片，徑向前角則增至25°罗珍。
這樣的模塊式刀具設(shè)計可以提供很多種組合洽腺，形成千姿百態(tài)的刀具，為制造廠快速適應(yīng)市場變化覆旱，開發(fā)制造新產(chǎn)品在技術(shù)上提供了可能蘸朋。這樣的模塊式刀具系統(tǒng)可用于各種自動化程度的場合，應(yīng)用范圍可從普通銑床扣唱、專用銑床到復(fù)雜的數(shù)控加工中心和柔性生產(chǎn)線度液。與當(dāng)前使用的其他刀具相比，該系統(tǒng)的可變性非常強(qiáng)画舌。

　　汽車行業(yè)的模塊式刀具

　　汽車制造業(yè)不同于普通機(jī)械加工業(yè)堕担，許多工序必須使用專用刀具，如發(fā)動機(jī)曲軸曲聂，無論是內(nèi)銑霹购、車車?yán)€是高速外銑(見圖2、圖3侠呛、圖4)工序贾瞪，所使用的都是專用刀具，這些刀具的刀體制造復(fù)雜披锨，價格也比較昂貴习怒。但是符站，如果汽車產(chǎn)品的變型要牽涉曲軸曲拐或頰平面的尺寸，都有可能導(dǎo)致必須使用新的刀體來加工曲軸毛咸，這就會影響汽車制造廠的產(chǎn)品開發(fā)周期和制造成本弯沥，最終影響汽車制造廠的競爭能力。因此造星，作為專業(yè)的刀具制造商鸳辛，都應(yīng)該致力于開發(fā)柔性化的曲軸制造專用刀具，與汽車制造廠密切合作毛彼，盡可能縮短汽車制造廠的產(chǎn)品開發(fā)周期舒疚，降低制造成本。

　　模塊式刀具的技術(shù)優(yōu)勢

　　模塊化刀具在設(shè)計上一般都具有很大的靈活性和適應(yīng)性衫凭，對用戶會帶來如下所示的很多好處：

　　更換部分模塊可改變刀具品種兜畸，適應(yīng)于新材料或新結(jié)構(gòu)，從而有利于用戶改進(jìn)工藝碘梢，提高生產(chǎn)效率及開發(fā)新產(chǎn)品膳叨。例如，八角刀片銑刀是一種新的刀片類型痘系，而隨著毛坯制造水平的不斷提高及加工余量的日趨減少菲嘴，八角刀片銑刀應(yīng)運(yùn)而生。刀具廠商可以在模塊式銑刀中增加了用于裝八角刀片的刀墊汰翠，客戶也就可以在不需要采購新刀體的情況下使用八角刀片來提高經(jīng)濟(jì)效益龄坪。

　　減少因機(jī)床控制系統(tǒng)失誤、停電复唤、人為因素或其他原因造成撞刀健田、悶刀等的經(jīng)濟(jì)損失和停工風(fēng)險。由于在發(fā)生這些突發(fā)事故后絕大部分可通過更換新的刀座和刀片來快速恢復(fù)生產(chǎn)佛纫，可以最大限度地降低風(fēng)險妓局，因此可以成為用戶生產(chǎn)系統(tǒng)應(yīng)急機(jī)制的一個組成部分。

　　減少刀具的儲備和修磨呈宇，從而改善刀具管理好爬。

　　易于采用可調(diào)整結(jié)構(gòu)，可使裝配后的刀具精度更高省牍，從而減少刀具的磨損蒸撕，增加刀具壽命，降低生產(chǎn)成本淀爆。

　　減少調(diào)整和裝拆刀具跑放，發(fā)展自動換刀技術(shù)，從而減少停機(jī)時間余源，減輕工人勞動量慈肯。

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