根據(jù)VDW（德國機(jī)床制造商協(xié)會(huì)）的數(shù)據(jù)，中國在2005年的機(jī)床消費(fèi)額達(dá)87.61億歐元，為世界最大的機(jī)床需求國。中國還從德國進(jìn)口了7.92億歐元的機(jī)床，保持著德國機(jī)床最大海外市場的地位。然而，機(jī)床在中國的使用條件與在西方國家的狀況有著很大區(qū)別。
中國在機(jī)床應(yīng)用方面的差距
在中國，很多機(jī)床操作者、調(diào)度員和負(fù)責(zé)生產(chǎn)管理的人員缺乏高速切削加工的實(shí)際技能和制造技術(shù)，導(dǎo)致工藝參數(shù)和銑削策略選擇不正確。通常，負(fù)責(zé)生產(chǎn)的人缺少關(guān)于“生產(chǎn)效率”和“經(jīng)濟(jì)性”的清晰概念，盡管這些概念對(duì)于高速切削非常關(guān)鍵。他們選擇機(jī)床和刀具常常只關(guān)注價(jià)格的高低，而忽略了它們對(duì)生產(chǎn)效率、質(zhì)量及加工成本的影響。經(jīng)�？梢钥吹�，在一臺(tái)現(xiàn)代機(jī)床上卻使用著普通的中國刀具，原因是中國刀具較便宜，而不考慮由于刀具質(zhì)量差、壽命短以及后序手工工作量大等因素會(huì)導(dǎo)致總的制造成本上升。由于所用的工件材料與歐洲有很大不同，使得德國的機(jī)床制造商不能把加工參數(shù)直接推薦給中國用戶。此外，在中國很少有院校通過承接企業(yè)的研究項(xiàng)目或開展某種合作幫助企業(yè)解決技術(shù)問題（如刀具或參數(shù)的優(yōu)化），對(duì)企業(yè)提供有效的支持。
在中國，當(dāng)加工出現(xiàn)問題時(shí)，機(jī)床用戶往往只在機(jī)床上找原因，而不考慮所用刀具的狀況，導(dǎo)致多數(shù)用戶對(duì)機(jī)床供應(yīng)商不滿意，甚至影響到以后的訂貨。產(chǎn)生這一問題的根源在于對(duì)整個(gè)加工鏈的適用性缺乏認(rèn)知。
在德國聯(lián)邦政府教育和科研部（BMBF）的資助下，一個(gè)中德研究項(xiàng)目“高速切削加工在中國工模具行業(yè)的應(yīng)用”開始實(shí)施。該項(xiàng)目的主要目標(biāo)是促進(jìn)高速切削在中國工業(yè)領(lǐng)域的認(rèn)知、應(yīng)用和推廣，使中國的機(jī)床用戶認(rèn)識(shí)到適用加工鏈的重要性。
德國達(dá)姆斯塔特大學(xué)的生產(chǎn)管理、制造技術(shù)和機(jī)床學(xué)院（PTW）與來自Hermle、Kennametal、LMTKieninger公司的代表一起向中國的用戶和決策者介紹了高速切削的優(yōu)點(diǎn)、功效和應(yīng)用范圍，并以加工實(shí)例直觀地說明了一個(gè)適合高速切削的通用加工鏈的意義。
加工實(shí)例1：用6把刀替代9把刀
該實(shí)例發(fā)生在中國南方一個(gè)有15000名員工的玩具制造廠。任務(wù)是加工一種注塑模具。該模具用冷作模具鋼（40CrMnNiMo）制造，硬度35HRC，所用加工機(jī)床為Hermle公司的C800V。原來的加工方式是采用普通的澆注冷卻方式，所用刀具為球頭仿形銑刀，加工時(shí)間需要125分鐘，為了在基面上加工一個(gè)精細(xì)型面，在銑削后還需進(jìn)行電火花加工。
為了優(yōu)化加工鏈，在PTW進(jìn)行了銑削試驗(yàn)。為使試驗(yàn)結(jié)果能應(yīng)用于上述用戶，銑削試驗(yàn)在一臺(tái)Hermle公司的C300U上進(jìn)行。為優(yōu)化適合高速切削的加工鏈，需要在盡可能好的加工表面質(zhì)量與最少的加工時(shí)間這兩個(gè)相互矛盾的目標(biāo)之間找到一個(gè)最佳組合，而且保證刀具磨損正常。
經(jīng)優(yōu)化后的加工過程顯示，完成加工所需的刀具可由原來的9把減為6把，除可降低刀具成本外，還可減少約30%的換刀時(shí)間，使加工時(shí)間減少約21%，降為99分鐘，基面的表面粗糙度降低了50%以上。通過應(yīng)用微潤滑方式，使所有刀具的磨損變得很小，幾乎難以測出。對(duì)基面上精細(xì)型面的加工不再使用電火花工藝，而是采用高速切削，由此不僅可省掉工件在電火花機(jī)床上裝夾調(diào)試的時(shí)間，而且還避免了電火花加工對(duì)工件表面產(chǎn)生的損傷。
加工實(shí)例2：編程提高加工質(zhì)量
第二個(gè)應(yīng)用實(shí)例是關(guān)于飛機(jī)整體構(gòu)件的銑削加工，出自一家位于東北某地有約17000名員工的飛機(jī)制造公司。工件材料為高強(qiáng)度鋁（AlCu2MgNi）。所用加工機(jī)床為Hermle公司的C1200U，根據(jù)工件的幾何形狀，需要5軸聯(lián)動(dòng)加工。
中國的用戶不清楚該零件的高速銑削策略，使該零件扇形部分周邊側(cè)面的銑削出現(xiàn)問題，銑出的不是一個(gè)連續(xù)光滑的曲面，而是由很多肉眼可見的小平面組成。造成這種刀具路徑不連續(xù)的原因既有銑削策略問題，也有編程問題。加工程序應(yīng)該能夠識(shí)別在單個(gè)NC語句之間存在的突然過渡，并通過附加的連續(xù)控制命令予以消除。當(dāng)對(duì)銑削加工策略、工步及刀具交換等因素進(jìn)行優(yōu)化以后，該工件總的加工時(shí)間顯著減少。
需要在現(xiàn)場對(duì)中國用戶進(jìn)行培訓(xùn)
在用戶企業(yè)和上海同濟(jì)大學(xué)，來自PTW和參與項(xiàng)目的制造商（Hermle、Kennametal和LMTKieninger）的代表以實(shí)際操作的方式對(duì)高速切削加工鏈的優(yōu)化過程進(jìn)行了講解。通常由來自工業(yè)界、協(xié)會(huì)和高校的眾多聽眾利用這種報(bào)告會(huì)提出問題，并與報(bào)告人進(jìn)行討論。然后在企業(yè)或高校的機(jī)床上對(duì)NC編程、安裝調(diào)試刀具和工件進(jìn)行實(shí)際操作，直接演示高速切削的過程及其優(yōu)越性。中國用戶尤其對(duì)經(jīng)過優(yōu)化的高速切削表現(xiàn)出強(qiáng)烈興趣，表明他們對(duì)高速切削的功效及所要求的通用加工鏈有更多的信息需求，這就為德國供應(yīng)商提供了很好的機(jī)遇，以豐富的培訓(xùn)內(nèi)容支持那些對(duì)現(xiàn)代制造技術(shù)感興趣的企業(yè)。還要向中國用戶指出，在企業(yè)自有機(jī)床上進(jìn)行高速切削加工時(shí)，必須對(duì)通用的加工鏈按現(xiàn)場條件進(jìn)行修正。一定要讓用戶親眼目睹和親自經(jīng)歷，才能得到中國用戶的認(rèn)可。
在這樣的背景下，參與該項(xiàng)目的德國企業(yè)面前呈現(xiàn)出一種前景，即通過應(yīng)用實(shí)例的演示，以全新的方式去開拓中國市場。 |
