【編者按】刀具應(yīng)用中的智能化一些國(guó)外公司已經(jīng)在開始實(shí)施挖滤，當(dāng)然嫩属，這離開較完整的智能化應(yīng)用應(yīng)該還有不少的距離『究螅現(xiàn)向大家介紹一些刀具應(yīng)用中的智能化罕擒。

近來(lái)俱猪，德國(guó)的工業(yè)4.0已然成為行業(yè)的一個(gè)熱門話題。工業(yè)4.0是由德國(guó)政府聯(lián)邦教研部和聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)技術(shù)部聯(lián)手資助的一個(gè)高科技項(xiàng)目氧液，在德國(guó)國(guó)家科學(xué)與工程院跟媚、佛勞恩霍夫協(xié)會(huì)(德國(guó)最大的應(yīng)用科學(xué)研究機(jī)構(gòu))和西門子公司等德國(guó)產(chǎn)學(xué)兩界的建議和推動(dòng)下形成，據(jù)介紹目前已上升為德國(guó)的國(guó)家戰(zhàn)略沧仿，并且德國(guó)高科技戰(zhàn)略計(jì)劃的首位箍秧。

據(jù)悉工業(yè)4.0的主要是兩大主題：一個(gè)是智慧工廠，而另一個(gè)則是智能生產(chǎn)馁筐。所謂智慧工廠涂召，重點(diǎn)在于研究和實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過(guò)程，網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施等敏沉；而智能生產(chǎn)則主要涉及整個(gè)企業(yè)的生產(chǎn)物流管理果正、人機(jī)互動(dòng)、3D打印以及增材制造等技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用等盟迟。老楊感覺(jué)秋泳，刀具的應(yīng)用可能首先在智能生產(chǎn)方面。

刀具應(yīng)用中的智能化一些國(guó)外公司已經(jīng)在開始實(shí)施攒菠，當(dāng)然轮锥，這離開較完整的智能化應(yīng)用應(yīng)該還有不少的距離。現(xiàn)向大家介紹一些刀具應(yīng)用中的智能化要尔。

刀具應(yīng)用的首要環(huán)節(jié)是刀具的選擇和切削參數(shù)的選擇舍杜，許多刀具應(yīng)用者由于經(jīng)驗(yàn)不足，或者說(shuō)對(duì)刀具性能了解不夠赵辕，選錯(cuò)刀或用錯(cuò)刀極為常見既绩。正如瓦爾特公司在介紹其產(chǎn)品“瓦爾特全向”時(shí)所說(shuō)娶停，高品質(zhì)刀具盡管仍是良好切削效果的基本前提，但盡可能高效利用這些刀具并最好地整合到現(xiàn)有生產(chǎn)流程中同樣非常重要殿腺。那么肄慨，一個(gè)集眾多專家的經(jīng)驗(yàn)與一體的智能化選刀軟件無(wú)疑能幫到很多對(duì)選刀用刀存在困惑的用戶。在這方面瓮窑，肯納金屬推出的智能化選刀軟件NOVO也許就是一個(gè)不錯(cuò)的案例寨铸。據(jù)肯納金屬介紹，NOVO大致包括了刀具顧問(wèn)拱屈、刀具選擇妖啸、刀具配置、項(xiàng)目管理四個(gè)模塊鸦贩，其刀具顧問(wèn)模塊能夠根據(jù)加工特點(diǎn)(例如立銑削高坚、型腔加工及盲孔加工)及要求(如形狀、材質(zhì)垄怯、尺寸公差等)提供切削刀具建議水水，同時(shí)考慮到加工順序(如單一工序、粗加工后精加工或多步操作)的要求迂卢；刀具選擇則是提供了另一種方法某弦，從樹狀結(jié)構(gòu)或通過(guò)分級(jí)(參數(shù)化)搜索中選擇切削刀具，而通過(guò)使用NOVO的智能過(guò)濾器有可能將幾個(gè)小時(shí)才能完成的刀具組件選擇任務(wù)縮短到幾分鐘之內(nèi)完成而克；刀具配置則包括“適合搭配”及“加工搭配”的選項(xiàng)靶壮，可提供零部件實(shí)時(shí)組裝3D模型，并與最常用的CAD-CAM系統(tǒng)兼容拍摇。

這樣的系統(tǒng)無(wú)疑會(huì)對(duì)刀具用戶的選刀帶來(lái)方便亮钦。但實(shí)際的刀具用戶往往使用多家供應(yīng)商提供的刀具，這些刀具的描述方法各不一致充活，切削性能更是千差萬(wàn)別蜂莉，這還是會(huì)對(duì)刀具用戶的選刀和用刀帶來(lái)煩惱。為了解決這種參數(shù)和刀具描述中的細(xì)微差別混卵，而帶來(lái)的困惑映穗，一個(gè)數(shù)字化描述切削刀具產(chǎn)品數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)方式目前已經(jīng)出現(xiàn)，這就是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO13399幕随。ISO13399旨在使業(yè)內(nèi)的所有刀具能共享相同的參數(shù)和定義蚁滋，使得在智能系統(tǒng)之間傳遞刀具信息變得非常簡(jiǎn)單。這項(xiàng)由山特維克可樂(lè)滿赘淮、斯德哥爾摩皇家工學(xué)院泵李、French Cetim (機(jī)械工程師技術(shù)中心) 和金屬切削領(lǐng)域的其他參與者聯(lián)合起草的切削刀具數(shù)據(jù)表達(dá)和交換的標(biāo)準(zhǔn)會(huì)對(duì)將來(lái)智能化的刀具應(yīng)用帶來(lái)無(wú)窮的作用。按照工業(yè)4.0的構(gòu)架腔族，將來(lái)的刀具和其它產(chǎn)品一樣虑夕，會(huì)終身攜帶自身的各種信息秘乍，包括其幾何尺寸，材質(zhì)及涂層沼改，加工過(guò)程的關(guān)鍵數(shù)據(jù)崖郎，使用方法，已使用的情況等等经翻，老楊想象這些信息與工件的信息写雾、機(jī)床的信息、夾具的信息竹砾、切削液的信息等等多種信息可以被綜合運(yùn)用蓬抖，通過(guò)類似于NOVO這樣的軟件(或許比NOVO還要高級(jí)許多)云計(jì)算來(lái)得出理想的切削規(guī)范，這樣的加工一定會(huì)比我們大部分人的經(jīng)驗(yàn)更加靠譜套尤。

但這樣的云計(jì)算的的先決條件應(yīng)該包括刀具的各種信息的數(shù)字化描述泳柴。刀具的數(shù)字化描述會(huì)是刀具參與智能化制造的重要基石赋荆。我們現(xiàn)在的狀況是大部分刀具商在相當(dāng)多的產(chǎn)品上堅(jiān)持使用自己獨(dú)特的描述笋妥，這些描述猶如各種方言，將來(lái)與智能化系統(tǒng)的對(duì)話會(huì)猶如雞同鴨講窄潭，需要專門的翻譯春宣，這一定會(huì)影響智能化系統(tǒng)的運(yùn)行。ISO13399將來(lái)就應(yīng)該成為刀具與智能化制造系統(tǒng)之間的“翻譯”嫉你，或者說(shuō)讓刀具說(shuō)智能化系統(tǒng)能夠“聽”懂的話月帝。語(yǔ)言通了，溝通就會(huì)更順暢幽污，系統(tǒng)的運(yùn)行也會(huì)更加高效嚷辅。如同山特維克可樂(lè)滿在介紹ISO 13399時(shí)所說(shuō)，這一標(biāo)準(zhǔn)提供的切削刀具的信息在不同系統(tǒng)和供應(yīng)商間都能通用距误。使用按照標(biāo)準(zhǔn)清晰定義的刀具簸搞，所有軟件均可處理，從而溝通質(zhì)量更好准潭，系統(tǒng)之間的電子數(shù)據(jù)交換更順暢趁俊，參數(shù)采集過(guò)程將更有效且質(zhì)量更高。該標(biāo)準(zhǔn)從根本上節(jié)省了時(shí)間并額外確保了質(zhì)量完骑。山特維克可樂(lè)滿還表示剩跛，通用語(yǔ)言對(duì)于不同系統(tǒng)而言是非常重要的，也更便于用戶使用谢佩。一旦大家都擁有ISO13399兼容系統(tǒng)优狡，就無(wú)需手動(dòng)解釋紙質(zhì)樣本數(shù)據(jù)然后再將其輸入智能系統(tǒng)”辆伲肯納金屬也已表示NOVO能方便使用刀具數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化ISO13399铣瞒。

不過(guò)弓慨，目前刀具的數(shù)字化描述大多沒(méi)有開展，已經(jīng)開展的部分企業(yè)提供的描述也比較有限(據(jù)老楊所知目前主要是幾何參數(shù))腻区，用一個(gè)系統(tǒng)來(lái)合理推薦不同廠商的刀具似乎還不太可能淤写。這就帶來(lái)一個(gè)問(wèn)題，那就是刀具使用中存在隱患的可能性比較大份良，尤其在鉆孔這類難以觀測(cè)加工狀況的工序示宫，由于刀具選擇、使用的不合理或其它偶發(fā)因素造成的刀具意外破損就有可能給生產(chǎn)的穩(wěn)定性帶來(lái)干擾汗忠。德國(guó)高邁特集團(tuán)的ToolScope監(jiān)控系統(tǒng)就是一款為客戶提供加工安全的利器卸酿，據(jù)說(shuō)非常適用于高速加工和無(wú)人值守。這一 監(jiān)控系統(tǒng)獲得了2014年度的金屬加工行業(yè)榮格技術(shù)創(chuàng)新獎(jiǎng)穿扳。

高邁特認(rèn)為衩侥，如何穩(wěn)定的保證加工質(zhì)量、減少?gòu)U品率矛物、減少機(jī)床和刀具的異常維護(hù)成本茫死，對(duì)客戶來(lái)說(shuō)都是一種挑戰(zhàn)。除了在生產(chǎn)準(zhǔn)備階段盡可能的提高毛坯和設(shè)備的穩(wěn)定性履羞、優(yōu)化程序和參數(shù)峦萎、提高操作人員技能等措施，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中忆首，總會(huì)出現(xiàn)不同程度的異常情況爱榔，例如堵屑、崩刃糙及、斷刀甚至撞刀等详幽。高邁特介紹說(shuō)，相對(duì)封閉的加工環(huán)境浸锨，大家無(wú)法及時(shí)準(zhǔn)確的了解在加工部位到底發(fā)生了什么唇聘，因此也無(wú)法進(jìn)行及時(shí)的控制。他們介紹榆博，在工業(yè)4.0時(shí)代仲及，需要能夠使日益復(fù)雜的制造流程變得可控，將以往不可記錄的生產(chǎn)細(xì)節(jié)變得可以追蹤侧焚，并能在環(huán)境锭偿、需求變動(dòng)中實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性的盈利。ToolScope加工過(guò)程監(jiān)控系統(tǒng)主要用于對(duì)各種加工過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)和優(yōu)化摆地，通過(guò)將ToolScope的硬件部分與機(jī)床控制系統(tǒng)連接挂剪，相應(yīng)能讀取數(shù)據(jù)和發(fā)送控制命令，可用于監(jiān)控銑削、鉆削她打、鏜削狰碟、車削、拉削栽埠、車車?yán)つ拧⒛ハ鞯榷喾N加工方法。高邁特還介紹說(shuō)镶骗，除了基礎(chǔ)的模塊功能桶现，客戶可以利用ToolScope所提供的能力實(shí)現(xiàn)更多的用途，例如記錄加工過(guò)程的詳細(xì)數(shù)據(jù)作為質(zhì)量體系數(shù)據(jù)或工藝優(yōu)化的依據(jù)鼎姊、改進(jìn)批量生產(chǎn)時(shí)的刀具壽命管理方式骡和、評(píng)估刀具和工件材料質(zhì)量波動(dòng)……等等。

當(dāng)然相寇，刀具應(yīng)用的智能化還有許多方面慰于，也難以在本文中一一體現(xiàn)。老楊希望國(guó)內(nèi)的刀具廠商能從中得到某些啟迪唤衫，在自身進(jìn)行兩化融合的同時(shí)婆赠，充分重視刀具用戶未來(lái)對(duì)刀具應(yīng)用智能化的需求，及早啟動(dòng)自己的刀具智能化項(xiàng)目战授，以免當(dāng)?shù)毒哂脩籼岢鲋悄芑枨蟮臅r(shí)候一籌莫展無(wú)以應(yīng)對(duì)页藻。

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