在建立模块时,属于同一功能单元的、安装于同一些部件(或模块)上的一组模块,应具有相同的结合要素(包括相同的安装与联结形式),以保证性能、用途和内部结构不同的模块在组合成产品时具有互换性。这样,当汽车制造厂的工件结构、尺寸、材料有了改变之后,我们就有可能通过更换新的模块,组合成符合新功能要求的刀具,来满足汽车制造者新的需求。
建立模块时应使其功能单一、合理细化,以达到灵活性大、适应性强、寿命周期长的效果,并使其适应产品品种和参数变化的要求,形成经济合理的系列化,最大限度地满足用户的不同需要,利于高效生产、降低成本和提高产品质量。如模块式可转位面铣刀,一类是一种刀体可配用不同的刀垫,可以形成45°主偏角通用面铣刀、45°主偏角轻切削低功耗面铣刀、75°主偏角通用型面铣刀、89°45′主偏角的经济型立铣刀、90°主偏角的小切深(ap<9mm)和大切深(ap<15mm)以及刀尖角较小(60°)的立铣刀、修光铣刀、圆刀片型腔铣刀、八角刀片的多功能铣刀等10种类型的铣刀;另一类是各种刀垫可分别在直径80、100、125、160、200、250、315、400、500mm的各种刀体上使用,这样就可以扩大刀具的使用范围,减少刀具的库存,提高刀具使用者的应变能力。
图1 模块化铣刀示例 |
某德国公司的铣刀片目前有20种常用刃口形状,由于刀片的前角不同,因此能改变铣刀的工作角度。例如,在该模块化铣刀(如图1所示)上使用90°主偏角的小切深(ap<9mm)或大切深(ap<15mm)的刀垫时,如装用A57刀片,其径向前角为0°;如装用D55刀片,径向前角增至10°;如装用F55刀片,则径向前角增至16°;而如装用K88刀片,径向前角则增至25°。
这样的模块式刀具设计可以提供很多种组合,形成千姿百态的刀具,为制造厂快速适应市场变化,开发制造新产品在技术上提供了可能。这样的模块式刀具系统可用于各种自动化程度的场合,应用范围可从普通铣床、专用铣床到复杂的数控加工中心和柔性生产线。与当前使用的其他刀具相比,该系统的可变性非常强。
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