當今市場已成為買方市場，隨著市場的國際化，企業(yè)間的競爭也越加激烈阀圾，由于技術(shù)的飛速發(fā)展，產(chǎn)品壽命周期逐漸縮短狗唉，從而導(dǎo)致客戶需求呈現(xiàn)多樣化與個性化初烘，定制產(chǎn)品數(shù)量減少，但同時要求交貨期短音哟，成本低貌授，質(zhì)量高。這就要求生產(chǎn)企業(yè)以大批量生產(chǎn)的經(jīng)濟效益進行量少的定制產(chǎn)品的生產(chǎn)犯渣，即所謂Mass Customization(大批量定制生產(chǎn)}势嫁，要實現(xiàn)他有多種方法，其中模塊化制造系統(tǒng)是一種針對技術(shù)難度一般的產(chǎn)品的新制造系統(tǒng)甥轿，是一種在標準化和模塊化系統(tǒng)基礎(chǔ)上建立起來的柔性系統(tǒng)水芍，其特點是：當有一新產(chǎn)品投產(chǎn)時，標準化的模塊可以快速組成一個新制造系統(tǒng)绿相，當產(chǎn)品完成后存裁，組成的制造系統(tǒng)可以拆卸來用于其他新產(chǎn)品制造系統(tǒng)斋垫。這個系統(tǒng)廣義上應(yīng)包括：1. 加工基本模塊；2. 模塊化驅(qū)動單元瞭核；3. 模塊化刀具和夾具院抛；4. 可重構(gòu)的控制系統(tǒng)唉私。當加工設(shè)備基本固定或已有時绎蒙，最活躍最常用的就是模塊化刀具和夾具系統(tǒng)。
以前捻爷，刀具的制作與使用均是以整體刀具為主辈灼，但是隨著刀具材料的產(chǎn)生和可轉(zhuǎn)位不重磨刀片出現(xiàn)，使得每把刀體的造價升高也榄，而應(yīng)用范圍卻沒有擴大巡莹。隨著市場競爭的日趨激烈，產(chǎn)品種類的多樣化甜紫、專用化降宅，就必須提高生產(chǎn)效率和降低制造成本。這就要求刀具有一定的適應(yīng)性囚霸。由此腰根，模塊化刀具系統(tǒng)便應(yīng)運而生。模塊化刀具系統(tǒng)的應(yīng)用使刀具庫存大大減少拓型，并有一定的適應(yīng)性额嘿，可以通過接長桿使刀具得長度可長可短，利用變徑桿使刀具的直徑可大可小劣挫，更換起來也非常方便册养、容易。這對節(jié)約企業(yè)資本险悲、縮短生產(chǎn)準備周期修梭、提高生產(chǎn)效率是非常重要的。
由于模塊化刀具系統(tǒng)有如此的優(yōu)越性专勇，所以各國刀具廠家競相開發(fā)自己的刀具纸级，其中在國際上使用較廣泛的有德國KOMET公司的ABS系統(tǒng)、瑞典SANDVIK公司的VORILOCK系統(tǒng)和美國KENNAMETAL公司的KM系統(tǒng)硫薇。由于各公司所開發(fā)的系統(tǒng)都有專利保護的原因宴宠，使得其他刀具廠家不能夠仿制，這就使得各刀具廠所生產(chǎn)的模塊系統(tǒng)不可互換但治，使用廠家選購起來比較麻煩碾危。前幾年，德國MAPAL公司與GURING公司聯(lián)合開發(fā)的HSK系統(tǒng)已被確定為德國DIN69893標準习诬，將模塊化刀具系統(tǒng)的標準化過程推進了一步丛铅。HSK系統(tǒng)為中空膨脹式夾緊系統(tǒng)崩蚀，在主軸高速旋轉(zhuǎn)狀況下(10000r/min以上)可以體現(xiàn)出優(yōu)越性來，其重復(fù)定位精度為軸向1μm壤趴，為KOMET-ABS系統(tǒng)的二分之一涎拉。但HSK刀柄和卡夾的制作比較復(fù)雜，價格相對較貴的圆。而ABS系統(tǒng)制作比較簡單鼓拧，精度能滿足要求，目前國內(nèi)也在大批制作越妈。見圖1季俩。但由于國內(nèi)與國外的加工水平尚有差距，使得國內(nèi)的ABS系統(tǒng)不能完全替代進口產(chǎn)品梅掠，所以應(yīng)當了解國內(nèi)和國外刀具之間的差異酌住，取長補短，這樣才能在保證加工質(zhì)量情況下降低刀具費用阎抒。
ABS刀具連接系統(tǒng)原理
ABS是一個連軸系統(tǒng)酪我，系統(tǒng)的一部分(如 ：ABS錐柄和ABS法蘭接盤)帶有一個孔和與之垂直的兩個螺紋；另一部分(如：刀具)備有一個帶徑向孔的榫子且叁。后者帶有一個可移動的滑銷都哭，滑銷的一端是內(nèi)圓錐，另一端則是外圓錐谴古，見圖2质涛。
調(diào)節(jié)螺絲在內(nèi)圓錐中發(fā)生作用，并推動滑銷少镇，一直到滑銷的外圓錐碰到另一個螺絲的內(nèi)圓錐為止胯炊。在兩個內(nèi)外圓錐交接處，各產(chǎn)生一個法向力效荷。這個法向力可以看作為一個直角三角形的長邊回东。兩個軸向的分力相加，兩個水平方向上的力卻因為相反的作用而相互抵消密士。理論上(不考慮摩擦)成吓，軸向張力是傳遞過來的夾力F1的兩倍，傳遞過來的緊固力平均地分布在兩個相互連接處孙般，使得支承度也相等切咸。
在ABS系統(tǒng)中，兩部分大面積的鋃合連接谊蚣，使它能傳遞大力矩玲崩。在大切削力的負荷下(一般以轉(zhuǎn)矩出現(xiàn))，一個連接部分與另一個連接部分之間會發(fā)生輕微的扭轉(zhuǎn)职鸟，緊固零件之間的接觸面也會因此而導(dǎo)致張力擴增(可以增至50%)盟步。如此一來藏斩，就先提高了刀具的剛度 ；其次却盘，當作用力突然發(fā)生巨大變化的時候(比如刀刃折斷和切削中斷)狰域，這個微小的扭轉(zhuǎn)能產(chǎn)生阻尼作用。這種阻尼作用能保護刀具連接器黄橘、主軸和驅(qū)動裝置不受損壞兆览。實際上，刀刃常常發(fā)生損壞的現(xiàn)象(比如由于快速運動中發(fā)生碰撞)旬陡，但是在ABS連接系統(tǒng)上則不會發(fā)生由此引起的損壞拓颓。
刀具系統(tǒng)上使用的刀具
作為模塊化刀具系統(tǒng)语婴、高速鉆頭和精密鏜刀的生產(chǎn)商之一的KOMET公司描孟，其生產(chǎn)的刀具系統(tǒng)使用刀具時，在通用性砰左、精度匿醒、效率、刀片耐用度以及剛性和切削抗振性方面都有優(yōu)良的表現(xiàn)缠导。見圖3抢妈。
提高生產(chǎn)率另一辦法為合并工序，減少輔助時間與重合切削時間恋晃，用多功能組合刀具取代功能單一的標準刀具栖俐，這是一個極為有效的辦法。ABS刀具系統(tǒng)上可以安裝多種多樣的組合刀具陷立，可以一次鉆鉸肥寺、粗鏜、精鏜加工孔柱炼，包括階梯孔糯敢，帶倒角、帶內(nèi)槽孔包括盲孔等痒脊。
比如加工鑄鐵剎車系殼體孔與槽的組合刀具瞎弥，它由一把鉸刀和滑板切槽刀組成，首先由鉸刀鉸孔驮觅，然后整把刀具繼續(xù)在孔內(nèi)旋轉(zhuǎn)祝鞍，由滑塊帶動兩切槽刀進行徑向切槽，此時鉸刀的刃帶起支承作用闯捎，滑塊的運動需用專用裝置驅(qū)動滑塊拉桿椰弊。為使這套組合刀具能在標準機床上使用，KOMET公司為此開發(fā)機電一體化可調(diào)滑動元件隙券，在刀桿中內(nèi)置一可控電機男应，驅(qū)動刀具里的旋轉(zhuǎn)軸闹司，直接控制滑板移動。KOMET公司的專利－ABS系統(tǒng)在世界上已有136個工具廠購買沐飘，其中知名的有INGERSOLL游桩、SECO、三菱耐朴、MAPAL和MICROBORE等借卧。國內(nèi)的哈爾濱量具刃具廠、成都量具刃具廠筛峭、廣州工具廠也在大批量制作铐刘。這樣使得購買ABS工具系統(tǒng)非常容易，并且使用ABS系統(tǒng)也具有一定連續(xù)性影晓。通過國內(nèi)ABS系統(tǒng)(CABS)與國外ABS系統(tǒng)的適當組合镰吵，可以獲得很好的性價比，從而提高經(jīng)濟效益捉瘟。
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