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机床工具行业面临的形势

现今，广大零件加工厂对于不断传来的有关制造业的坏消息，已经习以为常了：诸如销售下降、员工下岗、外来竞争加剧等等。但是，在精密制造业领域，情况却与此截然相反：加工厂的运行呈现强劲势头。有人声称这种现象是金属切削加工业一个不可逆转的发展趋势。这些趋势包括：品种繁多的小型零件、精密工具技术和"按订单大批量生产"。针对这种需求，开发出了瑞士切削加工技术。

这种类型的工具和制造技术，最重要的是突出一个"小"字。仅仅用公差严格来描述这类加工是不够充分的。Remco Swiss公司的工长Steve Barani说："不精确的刀具不能在这种加工中使用，例如0.125mm的公差是不够用的。"该公司总裁Vince Robisch认为0.125mm的公差完全不行。

为了说明他的观点，Robisch总裁以一个直径为1.575mm的微型螺钉为例作了介绍，该螺钉是用铍青铜棒料车成，车削该螺钉时，刀具应紧靠导套，其距离不超过0.508～0.635mm，否则会将材料顶弯。

Robisch认为，瑞士式车削法是加工小型零件的唯一方法，其它型式的机床都无法胜任。这种加工有下述两个特点：(1)有固定导套；(2)有轴向活动式前顶尖座。和普通车床不同之处是，瑞士式加工车床沿Z轴的移动由工件完成，刀具则沿X轴作径向运动。除了刀具和工件的结构形状外，保持精度的一个重要方后果的指导性就了如指掌了面是刀具/工件的触点要尽量靠近机床导套，一般为0.635～1.016mm。具体大小取决于工件直径，直径小时，其距离要短些。

Robisch总裁认为，加工中，固定导套加上紧贴其后的刀具--刀具绝不能远离导套。这两个条件合起来，就可取得高精度。机床头架则带着棒料来回移动，使工件通过刀具进行切削。 图1 Remco Swiss公司在瑞士式螺纹车床上生产的零件

(零件高度为2～17mm)Cox制造公司总裁Bill Cox指出，一方面导套对瑞士式加工至关重要，但另一方面，它也带来了不少问题。这是由于工件长径比变化所致。这种现象在使用成形棒料(如正方形和六方形截面)时尤为突出。成形棒料在导套中运转时，产生的车削不均匀性要比无导套锁紧垫圈的固定头架式机床严重。

机械式和数控式机床的选择

瑞士式加工用的机床，可分为凸轮式和数控式两种。凸轮式机床又可细分为两种：一种是普通型的"工件转动式"，另一种则是"工件固定式"，刀具绕工件旋转的螺旋进给式车床。

在Remco公司，工件旋转式的凸轮机床，远远多于昂贵的数控机床，数量约为4∶1。同时，像众多瑞士式加工工厂一样，Remco公司倾向于采用专用刀具和专用凸轮。该公司总裁Robisch声称，我们不采用现成的通用刀具，接到一个新零件的订单，我们就设计专用刀具，这些刀具只为这个零件服务。完成任务后，把刀具保存起来。下次又有同类零件需要加工时，就不必重新设计刀具，用户也不必再付刀具费用。

Cox制造公司认为，凸轮式制造工艺迄今仍很适用并具有生命力的原因是，20年前用旧工艺制造一组凸轮，既不精确，费用也高。而今天的凸轮用专用软件设计，在数控机床上加工，既精确又经济，可以说是数控技术提高了凸轮式机床的功能。

Bay Swiss制造公司的工长Dave Branvold指出，瑞士式加工刀具的特点，除了小型外，还需要有较大的后角，以减小切削压力，使刀具不致于承受过多的摩擦力。否则，棒料有可能卡在导套里。这种刀具的第二个特点是需要正前角。直到最近几年，人们不采用可转位刀片，其原因是满足不了上述要求，这就迫使加熟习装备的各项莫来石技术指标、使用方法、操作规范等工厂不得不用硬质合金刀坯自行磨制合适的刀片。现在，由于可转位刀片结构性能的改善，使用已日渐增加。 图2 各种车削用的瑞士式可转位刀片(现已生产供应)(图中上排自左至右为：35°仿形、直角、切槽、精切兼55°仿形和仿形车削用刀片。下排自左至右为：直角和斜角切断、夹头端切螺纹、带侧隙的背面车削、切槽、切螺纹和后支座端斜角切断)

Branvold提到的情况，在瑞士式加工中不是个别现象。许多加工厂都认为最简便的办法是用钎焊式硬质合金刀具，自行磨出合适的角度。Branvold、Robisch和Cox制造公司都强调，他们在加工中需要专用特种虾类刀具。Cox制造公司认为，我们的刀具是专为特定用途磨制的。

Stellram工具公司的技术经理David Wills对上述情况表示理解。他说："我们一直和这一加工领域保持着联系。作为从欧洲过来的一家专业工厂，我们的优势在小型车削加工方面。本公司一直寻求在适当的领域里帮助用户：假如用户在其他工具供应商那里解决不了问题，我们愿与之合作，提供服务。我们的研发部门会帮助其改善质量和缩短工时。"

对工具供应商来说，瑞士式刀具增长最强劲的部分是在数控加工领域。瑞士式加工中的数控机床和凸轮式机床不同之处在于：刀具主要采用涂层可转位刀片。Cox制造公司声称，在瑞士式数控加工中，我们多数采用可转位刀片。

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