汽車(chē)行業(yè)面對(duì)的環(huán)境



進(jìn)入21世紀(jì)后，制造業(yè)，尤其是汽車(chē)行業(yè)所面臨的周邊環(huán)境日益嚴(yán)峻。環(huán)保問(wèn)題、用戶需求的多樣化、社會(huì)結(jié)構(gòu)的變化等迫切要求汽車(chē)廠商必須適應(yīng)這種現(xiàn)實(shí)，生產(chǎn)出能滿足上述要求的制品。汽車(chē)的動(dòng)力系統(tǒng)今后將采用電動(dòng)汽車(chē)或燃料電池等清潔能源。但是，目前仍以活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)與變速箱組合而成的動(dòng)力系統(tǒng)為主，今后若干年，這種結(jié)構(gòu)仍將作為汽車(chē)主要的動(dòng)力模式。然而，從生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的發(fā)展來(lái)看，則是必須盡快對(duì)應(yīng)客戶的要求，改進(jìn)生產(chǎn)體制。從保護(hù)地球環(huán)境的觀點(diǎn)出發(fā)，應(yīng)大力開(kāi)發(fā)減少工業(yè)廢棄物和節(jié)省能源的汽車(chē)制品。從社會(huì)結(jié)構(gòu)來(lái)看，社會(huì)老齡化、少子女傾向、職業(yè)婦女大量增加等種種變化，對(duì)商品開(kāi)發(fā)、市場(chǎng)需求都有極大的影響。下面，從用戶的角度來(lái)談?wù)劯咚偾邢骷庸さ膭?dòng)向與課題。



高速切削加工最近的動(dòng)向



如上所述，汽車(chē)行業(yè)面臨著種種挑戰(zhàn)。其中，社會(huì)狀況和環(huán)境問(wèn)題應(yīng)盡快引起注意，這是今后企業(yè)發(fā)展的重要課題，一切生產(chǎn)技術(shù)均必須與之相適應(yīng)。以日產(chǎn)汽車(chē)公司為例，當(dāng)前為了適應(yīng)上述變化，需要解決下列問(wèn)題：①縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間；②注意批量和品種的變化等。為了盡快解決這些問(wèn)題，公司對(duì)現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行了調(diào)整和更新，要求這些設(shè)備必須兼有兩種特性：既能提高生產(chǎn)效率，又具有極大的柔性。其中，最關(guān)鍵的措施便是采用高速切削加工技術(shù)。



1．何謂高速切削



有關(guān)高速切削的含義，目前尚無(wú)統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)，迄今有三種觀點(diǎn)：①切削速度很高，通常認(rèn)為其速度超過(guò)普通切削的5～10倍；②機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速很高，一般將主軸轉(zhuǎn)速在10000～20000r/min以上定為高速切削；③進(jìn)給速度很高，通常達(dá)15～50m/min。德國(guó)Schulz教授于1992年在CIRP上提出了高速切削(HSM)及其涵蓋的范圍。他提出的過(guò)渡區(qū)(Transition)即為通常所謂的高速切削范圍，也是汽車(chē)制造相關(guān)技術(shù)人員所期待的或者可望實(shí)現(xiàn)的切削速度。HSM也可視為超高速切削范圍。



2．高速切削加工的目標(biāo)



高速切削是實(shí)現(xiàn)高效率制造的核心技術(shù)，工序的集約化和設(shè)備的通用化使之具有很高的生產(chǎn)效率�？梢哉f(shuō)，高速切削加工是一種不增加設(shè)備數(shù)量而大幅度提高加工效率所必不可少的技術(shù)。



高速切削加工的優(yōu)點(diǎn)在于：①提高生產(chǎn)效率；②提高加工精度；③降低切削阻力。但隨之也出現(xiàn)了值得注意的事項(xiàng)：①機(jī)床的耐用度降低；②工具壽命縮短；③排屑性能下降。解決上述問(wèn)題是進(jìn)一步發(fā)揮高速高效率加工的重要攻關(guān)課題。



3．高速切削的適用領(lǐng)域



(1)高效柔性生產(chǎn)線



日產(chǎn)汽車(chē)公司高效率柔性生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)方案具有如下特點(diǎn)：①小型化；②柔性突出；③易于轉(zhuǎn)變加工內(nèi)容；④多列化。這是一種全新設(shè)計(jì)的FTL(Flexible Transfor Line)生產(chǎn)線。



(2)模具加工



為了盡快適應(yīng)新車(chē)型的需要，汽車(chē)車(chē)體的軋制模具和樹(shù)脂防沖擋的成形模具等均必須縮短制作周期和降低生產(chǎn)成本。模具的制作應(yīng)比汽車(chē)零部件的生產(chǎn)先走一步，因此，必須下大力推進(jìn)模具生產(chǎn)高速化的進(jìn)程。日產(chǎn)汽車(chē)公司為此早已采用CBN立銑刀進(jìn)行高速高精度加工。高速高精度加工的目標(biāo)大致包括兩個(gè)方面：①與過(guò)去的精加工相比，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)高精度化，此項(xiàng)加工必須滿足表面粗糙度、彎曲度的精度要求，為此應(yīng)施以適當(dāng)?shù)氖止ぞ�修加工。②由于切削速度的極大提高，與過(guò)去的精加工工序相比，加工周期應(yīng)大幅度縮短。



高速切削加工技術(shù)現(xiàn)狀



本文只簡(jiǎn)要介紹高速切削加工必不可少的技術(shù)因素，詳細(xì)的機(jī)理分析留待有關(guān)專家去闡述。