數(shù)字化刀具帶來(lái)的變化

    制訂新標(biāo)準(zhǔn)的主要目標(biāo)是降低制造成本，一方面，刀具制造商將在向數(shù)字化技術(shù)過(guò)渡中獲利，另一方面，購(gòu)買和使用切削刀具的用戶將大幅度降低部分費(fèi)用的支出。這兩家刀具制造商估計(jì)，用戶能花有限的費(fèi)用使現(xiàn)有的CAD軟件和生產(chǎn)計(jì)劃系統(tǒng)加以更新，使這些系統(tǒng)本身能夠接收和發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)。刀具的信息將被存儲(chǔ)在一個(gè)可全面搜索的樣本里，這個(gè)樣本里的每個(gè)產(chǎn)品都以標(biāo)準(zhǔn)化的術(shù)語(yǔ)加以描述，包括刀具的各個(gè)部分：從連接主軸的刀柄到切削刃。

    供應(yīng)商應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)化的術(shù)語(yǔ)不僅能便于尋找適合需要的刀具，而且還能對(duì)不同制造商產(chǎn)品的比較變得容易。需要提醒的是：這個(gè)新標(biāo)準(zhǔn)不涉及刀具產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化，而僅僅是對(duì)刀具描述的標(biāo)準(zhǔn)化。

有了新標(biāo)準(zhǔn)以后，當(dāng)加工企業(yè)計(jì)劃一項(xiàng)新的加工任務(wù)時(shí)，例如要在一臺(tái)加工中心上加工零件，通常對(duì)每把刀具可有三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)據(jù)：一是文本信息(首先是描述幾何形狀的數(shù)據(jù))，二是二維的圖紙，三是實(shí)體模型。然后，這三種數(shù)據(jù)能直接用于生產(chǎn)計(jì)劃的編程中，和用于加工過(guò)程的模擬及NC機(jī)床的編程。

新的刀具必須數(shù)字化

    Sandvik Coromant公司的產(chǎn)品樣本里包含著25000個(gè)產(chǎn)品，而且每年還要新增1500個(gè)。把該公司“Coroguide”里的信息以數(shù)字形式出版，其每版的內(nèi)容比一張光盤的容量還要多。Kennametal公司的情況也相仿，該公司僅標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品信息是用光盤轉(zhuǎn)達(dá)給用戶的，其內(nèi)容包括一個(gè)應(yīng)用程序，及為具體加工推薦切的削數(shù)據(jù)。

現(xiàn)在的情況是，當(dāng)一把新的刀具用于一臺(tái)加工中心時(shí)，是一個(gè)手工的工作過(guò)程：用戶必須把每一把刀具的信息用手工輸入到機(jī)床里和加工程序里，此時(shí)，銷售商和生產(chǎn)專業(yè)人員要在現(xiàn)場(chǎng)給予必要的支持，幫助用戶盡可能快地進(jìn)入工作狀態(tài)。通常的產(chǎn)品樣本是把刀具的信息存儲(chǔ)在不同的文本里，并以紙張作為載體。在樣本里描述了不同的場(chǎng)合應(yīng)該選用的刀具。目前還很少以數(shù)字的形式傳遞刀具的信息。一些大公司往往要從不同的供應(yīng)商那里購(gòu)買各種刀具，于是當(dāng)一臺(tái)新的加工中心需要調(diào)試時(shí)，通常就會(huì)有來(lái)自各供應(yīng)商的幾個(gè)專業(yè)人員參與進(jìn)來(lái)。Sandvik Coromant公司的Martin Brunander說(shuō)：“這種狀況充分說(shuō)明對(duì)刀具信息化的需求，這就要借助新標(biāo)準(zhǔn)的幫助統(tǒng)一描述信息的格式、信息的內(nèi)容、刀具的幾何數(shù)據(jù)、直徑、切削參數(shù)和實(shí)體模型，并使來(lái)自刀具3維模型的信息有一個(gè)統(tǒng)一的格式。”

信息交換速度提高60%

    “ 對(duì)于Sandvik Coromant公司新的標(biāo)準(zhǔn)意味著，可使每把刀具有更多的信息提供給生產(chǎn)車間。目前，該公司提供給用戶的信息只有文本信息和2維的刀具圖紙，還不能向用戶普遍地提供全部刀具的實(shí)體模型。只有在需要時(shí)，該公司才向用戶交換這類信息，但由于無(wú)標(biāo)準(zhǔn)可循，只能以用戶指定的方式提供，這需要很高的費(fèi)用。 ”Brunander解釋道。“如果我們有了新標(biāo)準(zhǔn)，就能提供多得多的信息，而且很經(jīng)濟(jì)。不管是為了高層次開(kāi)發(fā)用的實(shí)體模型帶是帶切削參數(shù)的簡(jiǎn)單文本，都一樣經(jīng)濟(jì)。在一個(gè)這樣的新標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，我們能夠?yàn)橛脩魷?zhǔn)備很多有用的信息，而不用承擔(dān)由爾后的維護(hù)工作所帶來(lái)的高成本風(fēng)險(xiǎn)。”Brunander作了進(jìn)一步的解釋。

Kennametal公司的專家Bernhard Goenner就新標(biāo)準(zhǔn)的使用做過(guò)一次測(cè)算。“我們估計(jì)，對(duì)我們的用戶會(huì)有一個(gè)很大的利潤(rùn)，在供應(yīng)商與用戶之間信息交換所需的時(shí)間能節(jié)省60%。”

    對(duì)瑞典ABB Automaiton、ABB Power Technologies和Scania公司的專家作了一次調(diào)查，他們對(duì)新標(biāo)準(zhǔn)實(shí)用意義的評(píng)價(jià)一致持肯定的態(tài)度，并認(rèn)為對(duì)于加工中心尤其有用。

更適用于現(xiàn)代的機(jī)床

    然而應(yīng)該指出，對(duì)老式機(jī)床占多數(shù)的企業(yè)，新標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)越性明顯會(huì)有所降低。但是，這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)仍然是一個(gè)重要的進(jìn)步，可對(duì)來(lái)自不同供應(yīng)商的刀具，提高應(yīng)用的自動(dòng)化程度。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是信息表述的標(biāo)準(zhǔn)化，這使比較不同供應(yīng)商產(chǎn)品的工作變得容易。由于能更快、更容易地獲得刀具的信息，機(jī)床操作者不必花很多時(shí)間去詢問(wèn)一位專業(yè)人員，了解加工所需的最佳刀具及切削數(shù)據(jù)。

此項(xiàng)工作始于10年以前

    ISO13399 新標(biāo)準(zhǔn)由SIO內(nèi)部的工作組負(fù)責(zé)起草，工作組的名稱為ISO TC29/WG34。其組成人員有：來(lái)自Sandvik Coromant 公司和Kennametal公司各兩名代表、一個(gè)英國(guó)顧問(wèn)Norman Swindells以及斯德哥爾摩皇家技術(shù)大學(xué)的研究生OlofNyqvist等7人。

工作組從2001年3月開(kāi)始工作，那時(shí)ISO TC29委員會(huì)作了一個(gè)決議，要求ISO13399按一個(gè)全新的模式重新起草。據(jù)Sandvik Coromant公司的代表Jonas Nordstroem回憶，“WG34工作組已工作10多年，最初制訂標(biāo)準(zhǔn)的目的是為編制切削刀具的電子樣本的需要而制訂一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，然而到90年代末發(fā)現(xiàn)工業(yè)界需要一個(gè)不僅是更高甚至有部分是新的要求的方案。”

    這個(gè)新標(biāo)準(zhǔn)的核心部分是所引用的ISO的其它標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容，這些標(biāo)準(zhǔn)所覆蓋的應(yīng)用范圍就包括這個(gè)新標(biāo)準(zhǔn)。其中最重要的兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)為ISO 10303(STEP)和ISO 13584(Plib)，作為新標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)的邏輯模塊使應(yīng)用和集成這些標(biāo)準(zhǔn)成為可能。

滿足多方面的要求

    Nordstroem 介紹了新標(biāo)準(zhǔn)一些較重要的功能：“我們需要一個(gè)能處理更多不同數(shù)據(jù)信息的標(biāo)準(zhǔn)，它應(yīng)包含以下一個(gè)數(shù)據(jù)類型：文本信息的數(shù)據(jù)、二維圖紙數(shù)據(jù)和實(shí)體模型數(shù)據(jù)；此外，這個(gè)新標(biāo)準(zhǔn)還應(yīng)能補(bǔ)充新增產(chǎn)品的數(shù)據(jù)。這些功能是通過(guò)對(duì)幾千個(gè)用于描述切削刀具數(shù)據(jù)的術(shù)語(yǔ)的標(biāo)準(zhǔn)化得以實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)一個(gè)新的產(chǎn)品增補(bǔ)時(shí)，應(yīng)應(yīng)該能用這些標(biāo)準(zhǔn)化的術(shù)語(yǔ)加以描述。當(dāng)這個(gè)術(shù)語(yǔ)庫(kù)不夠時(shí)，則可在每年一次對(duì)標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)時(shí)補(bǔ)充新的術(shù)語(yǔ)。這個(gè)通用的術(shù)語(yǔ)庫(kù)起著核心的作用，它是根據(jù)現(xiàn)有的ISO標(biāo)準(zhǔn)和 Sandvik Coromant和Kennametal公司積累的知識(shí)建立起來(lái)的。因此，這兩家公司正在制訂的是一個(gè)面向全球的描述切削刀具的新術(shù)語(yǔ)。”

    關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)的樣本功能，它建立在樣本的標(biāo)準(zhǔn)零件庫(kù)(Plib)上，并且提供了按照規(guī)定的方法尋找在市場(chǎng)上供應(yīng)的任何刀具的可能性。當(dāng)?shù)毒叩男畔⒁坏┮詷?biāo)準(zhǔn)化的格式被儲(chǔ)存以后，就提供了一系列十分有價(jià)值的使用功能，例如，一個(gè)用戶決定購(gòu)買一臺(tái)車床，現(xiàn)在它能知道什么樣的刀具對(duì)這臺(tái)機(jī)床是合適的，用這個(gè)新系統(tǒng)很容易確定用哪把刀、用在哪上加工工序；又如，另一個(gè)用戶想要知道，為某種產(chǎn)品的試生產(chǎn)，什么樣的刀具最適合，也可從新系統(tǒng)中得到解決。

    一個(gè)公司在采購(gòu)刀具時(shí)，通過(guò)信息的組合就能做到所需的刀具數(shù)量最少；在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)，利用信息可模擬加工過(guò)程，使設(shè)計(jì)的產(chǎn)品在生產(chǎn)時(shí)實(shí)現(xiàn)最佳化；此外，還可把更高級(jí)的智力融入在樣本和研究項(xiàng)目中。新標(biāo)準(zhǔn)顯示了全新的前景，并將給刀具制造商帶來(lái)開(kāi)拓新業(yè)務(wù)的機(jī)遇。