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目前，在高技術迅速開發與應用、產品的高質量要求、高保險值和高工資費用等造成市場競爭日益激烈的經濟大環境下，制造商正在經受高生產成本給企業造成巨大壓力的考驗。這種較長時間的巨大壓力，已使許多模具制造廠無法適應而被迫關門停業。 幾年來的市場激烈競爭態勢表明，投資和應用高技術是擺脫目前困境的唯一出路。但如何通過應用高技術等途徑，使模具制造車間達到提高生產效率、降低加工成本的要求呢？ 正確的回答是，使用目前全球最先進的加工設備和加工工藝。這些加工設備和工藝可在加工出第一個零件后，快速、連續地加工出尺寸、精度都一致的完整零件。由于實現了高效率、高質量生產，因而可使生產成本下降。但是，這并不意味著只要購買、安裝和啟動一臺先進設備，就能像使用一臺老式普通機床一樣順利完成加工。 模具制造商必須懂得，為了達到預期的加工效果，需要完美無缺地使用整個生產系統，它將要求正確的零件設計與制造，和在加工中使用先進的CAD/CAM軟件、及先進的刀具夾頭等。 一、高質量即高效益 日本汽車制造商，如豐田汽車公司，要求在模具加工好后直接交付用戶使用，實現了“零調整”的產品驗收方式，即保證加工好的模具主要零件不再留有加工余量（稱為“零/負余量加工”），可直接置于壓塑機上進行生產，而不必像以往那樣，加工好的模具還留有許多研修余量，需要進行一次、兩次甚至三次試模及返修加工。對于形狀復雜的高精度模具，最多只進行一次試模，且要求一次試模即驗收合格。 當日本汽車制造商實施這種高效率生產方式時，美國汽車制造商還不能像日本制造業那樣，通過使用最先進的技術使企業從中獲利。在美國，許多模具制造商還把關注重點僅僅放在減少刀具使用成本、縮短產品研制周期和交貨期限、降低產品價格上。他們總覺得，質量固然重要（尤其是涉及合同簽訂的首次加工），但似乎沒有以上因素重要。這主要因為許多美國制造商還沒有像日本制造商那樣，對產品質量有從嚴要求的思想意識。 二、為高技術進行投資 模具制造企業的零件加工工藝，一般是由投資先進技術和正在贏利的公司負責制定，在設計的工藝方案中，都盡量采用先進的制造技術，因為一直沿襲落后工藝進行加工的企業，遲早會被激烈競爭的市場所淘汰。 先進的負余量加工技術，是首先加工出零件一側的尺寸作為零基準，不留加工余量，然后再加工零件另一側尺寸至-0.02mm公差，過去必須進行的對型腔（或型芯）輪廓的大量手工研磨加工、修理裝配、試模等后續工序將被取消。通過取消這些額外工作量，可以縮短生產周期，節省加工費用，大大降低生產成本。 為了提高零件加工精度，一個模具制造廠通常一開始需要為機床產品以及包括CAM軟件在內的先進制造技術大量投資（至少需要約20-40萬美元）。通過使用CAM技術，產生出與加工要求相匹配的微米級分辨率（每轉100萬個脈沖）的刀具軌跡。 選用的3-5軸加工中心，必須能加工出高精度的大型零件，能在高主軸轉速（20000-30000rpm）下具有高剛度、低振動和顯著的冷卻效果。以上切削參數和要求達到的加工精度之所以非常重要，是因為它可以保證模具零件不再需要在手工鉗臺上進行加工和調試，即可進入裝配和使用。 三、轉變到高技術生產 由普通的模具制造廠轉變為能進行負余量加工的高技術企業并不容易，需要花費大量時間。首先需要用兩個星期時間對操作者和企業管理人員進行培訓，教會他們如何裝夾零件、校驗和操作新設備，以充分發揮先進機床的高效加工能力。經過以上基本培訓后，還需經過半年到一年時間，進一步擴大和提高他們的知識和技能，進行熟練使用先進機床和CAM軟件加工復雜形狀零件的能力和提高生產效率等高級培訓。 先進的負余量加工技術的優點是，可以大大提高模具制造廠的自動化程度，并由高自動化進一步發展到無人化加工，以延長設備加工時間，節約人工成本。一般能使生產效率提高1.5-10倍。 這樣，包括先進的機床、刀具的加工系統本身就變成了車間的增值資產，在傳統加工方式中難以避免的、加工結果的不可預知性、需要增加零件手工加工和返修費用等缺陷，將隨之消失，從而為企業帶來良好的商業機會。 四、高技術要求 使用先進的負余量加工技術的模具制造廠，必須設法滿足以下高技術要求： （1）對于由CAM軟件匯編的加工程序，必須經過計算機模擬校驗。對于高精度零件的加工，必須選擇在配置有每秒鐘能產生一百萬個脈沖以上的譯碼器的機床上進行。 （2）在機床主軸的超高轉速下，對刀具夾頭必須經過高精度的平衡處理。 （3）設計制造的熱縮套筒夾頭，應具有高的尺寸精度和幾何形狀精度，同時保證與主軸的高同軸度要求。 （4）需對刀具的長度尺寸進行自動測量。在裝備有激光測量儀的機床上，實時檢測并保證主軸的變形量在2μm之內，并將有關振動的振幅、頻率等指標控制在很小的允許范圍內。刀具的半徑公差必須保證在2-3μm以內。 五、充分發揮高技術的優勢 目前，模具制造廠的關注重點應該放在加工過程（程序），而不是傳統觀念的產品本身上，這是模具制造商需要既快又好完成的一種戰略性轉變。 在這一轉變過程中，制造廠需要將加工方法、工藝流程和機床設備、切削刀具等經標準化后歸檔保管，這樣可使知識和經驗在以后整個車間的生產中實現資源共享。 技術資源共享和標準化，也使在線測量技術的應用成為可能，最終可使整個加工過程得以改進。它代表著一個向縮短加工周期、提高生產效率和經濟效益的可預測加工和無人化加工方向發展的趨勢。 |
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