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实现敏捷制造的条件:设备高度柔性、可编程性和模式化,信息系统标准化和可维护性,人的因素和管理机构。
实施方式:虚拟公司、竞争与合作,用户参与设计与制造,兼顾经济效益和社会效益,增加信息服务和系统管理功能。
敏捷制造的特色革新制造企业的组织机构、管理策略与制度,建立社会化虚拟公司。提高从产品设计、制造、销售全过程的整体柔性上海二手挖掘机
在政府部门协调下,企业、高校和科研机构结合。用户参与设计与制造。发挥人因(知识、技艺和创造性)和信息的作用。
归纳起来,敏捷制造的主要特色就是柔性和成员间的合作。
敏捷制造在美国初见成效。美国计算机厂商康柏公司,1996年启动虚拟生产计划,与台商合作在深圳设厂,使每台计算机平均价格下降57美元,质量服务等符合康柏全球统一标准。
我国的制造业同国外相比还有很大差距,如何面对国际化竞争,是企业面临的迫切问题。充分借鉴发达国家的先进技术,不失是一种明智之选。
20世纪是刀具材料大发展的历史时期各种难加工材料的出现和应用,先进制造系统、高速切削、超精密加工、绿色制造的发展和付http//m.shyxwjj.com/goods/hitachi/list_6_6.html诸实现,对刀具提出了全新要求,令刀具的品种、类型、数目和性能均比过往有了长足发展。反过来,刀具技术的革新又有力推动机械制造产业的一次又一次腾飞。
21世纪,刀具材料将有大发展。刀具材料与工件双方交替发展和相互促进,成为切削技术不断向前发展的历史规律。在未来,刀具材料必将面临工件材料性能进步、加工批量加大和制造精度提升的更严重挑战。材料科学的进步,推动了刀具材料的发展而刀具材料的发展,应考虑原材料资源的制约。新品种的出现,新旧品种各自所占比重的变化以及它们之间相互竞争和相互补充的格式,将成为未来刀具材料发展的新特点。
材料资源并非“取之不尽”
纵观各种刀具材料,除人造金刚石的原料为石墨(碳元素)外,其它品种都离不开碳化物、氮化物、氧化物和硼化物。在现代刀具中,碳化物用得多。在刀具材料的各个组份中,以Fe3C、WC、TiC、Mo2C、TiN、Al2O3、Si3N4等用量大,此外还须用到金属Co。在发展各种新型刀具材料时,主要考虑机械、物理性能的进步和适应工件加工的需要以及刀具材料与工件材料的匹配。而在很长一段时间里,人们忽略了资源的储存。
高速钢和硬质合金都以W和Co为主要原料,其价格昂贵。中国富W少Co,而W资源除国内使用外,还大量出口,当今全球使用的W中约有75~80%来自中国,可是中国的W资源只够用50年。中国使用的Co主要向国外购买,价格昂贵,况且全世界Co资源的储存量也是有限的。这就警示我们在发展新型刀具材料时,还需充分考虑如何节约珍贵资源。有些刀具材料组份,如Al2O3、Sl2O3、Si3N4、TiC等,固然蕴躲丰富,但要付出工艺和制造的本钱,故其价格亦不菲。
现代新型材料及其应用展看
1. 高速钢
在现代切削加工中,高速钢的性能已不够先进,但因其稳定性好,能接受成形加工,目前在刀具材料总消耗量中高速具仍占到40%。传统的普通高速钢以钨系的Wl8Cr4V和钨钼系的W6Mo5Cr4V2为代表。所有的高速钢中,铬含量均保持在3.5~4.5%,它是增大高速钢淬透性的主要元素。而如若钒含量分类增加,钢的耐磨性将随之进步,但会使刀具接受刃磨困难,且脆性增加。铝元素在钢中能天生AL2O3、AlN且起钉扎作用,阻止位错,从而进步了材料的硬度和强度。
加进钴元素后,可形成超硬高速钢,钴不形成碳化物,但能进步淬火温度,增强二次硬化效果,进步高温硬度。中国缺钴资源,钴价昂贵,因而研制了无钴或少钴的超硬高速钢它们的性能都能达到M42的水平。可以说,中国在发展无钴、少钴超硬高速钢方面,做出了很大贡献。值得一提的是,用粉末冶金方法制造高速钢,可减少有害杂质,消除碳化物偏析,进步钢的硬度和韧性。粉末高速钢的切能性能优于熔炼高速钢,国内也把握这方面的技术。
今后,中国应发展和使用性能优良的钨钼系或钼钨系高速钢,少用钨系高速钢以节约W发展和使用无钴和少钴超硬(高性能)高速http//m.shyxwjj.com/goods/hitachi/list_6_7.html钢,尽量不用高钴高速钢(如M42,HSP-15)。
中国已大量使用涂层高速具,亦已把握涂层工艺,但粉末合金高速具尚属空缺。在产业先进国家,粉末冶金高速具已占高速钢总量的10%,因其性能优越,可有效进步刀具寿命和设备利用率,所以尽管这种刀具的价格较贵,仍能在总体上降低加工本钱。近年,国内个别钢厂和工具厂已能制造粉末冶金高速钢,如能保证质量且性能稳定,应推荐机械制造厂采用。笔者以为,中国应大力研制粉末冶金高速钢。
2. 硬质合金
硬质合金是碳化物(WC、TiC等)的粉末冶金制品,新型硬质合金有下列6种。
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①添加TaC和NbC的硬质合金:添加后能有效地进步常温硬度、高温强度和高温硬度,细化晶粒,进步抗扩散和抗氧化的能力。此外,还能增强抗塑性变形的能力上海二手挖掘机市场
②细晶粒和超细晶粒硬质合金:晶粒细化后可进步合金的硬度和耐磨性,适当增加钴含量后还可进步抗弯强度。普通刀具牌号和合金均匀晶粒尺寸为2~3mm,细晶粒合金为1~2mm,亚微细晶粒合金为0.5~1mm,超细晶粒合金为0.5mm以下。我国硬质合金刀具已达细晶粒和亚微细晶粒的水平。
③TiC基和Ti(C,N)基硬质合金金属陶瓷:在YT,YG,YW合金中,WC是主要成分,并以Co为黏结剂TiC基合金则以TiC为主要成分,不含或少含WC,以Ni-Mo作黏结剂。
④添加稀土元素的硬质合金:添加少量稀土元素,可有效进步合金的韧性和抗弯强度,耐磨性亦有一定进步。这类合金适于粗加工刀具牌号,亦可用于半精加工牌号在矿山工具、顶锤、拉丝模用硬质合金中亦有广阔发展远景。我国稀土元素资源丰富,在硬质合金中添加稀土的研究有所领先。P,M,K类合金都已研制出添加稀土的牌号。
⑤表面涂层硬质合金:涂层硬质合金的表面硬度和耐磨性完全反映TiC等涂层材料自身的性能,故可进步刀具寿命和加工效率,降低切削力,进步已加工表面质量。近20年来,涂层硬质合金刀具有了很大发展,在产业先进国家已在可转位刀具中占50~60%以上。
⑥梯度硬质合金:这是近年来发展起来的新品种,各层成分可根据需要加以调节。
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综述可知,各种硬质合金全都在进步水平,扩大其使用范围。在21世纪中,硬质合金刀具材料将重点在两方面发展:一是细化晶粒,进步韧性与抗弯强度,从而扩大应用,进一步代替高速具。将晶粒尺寸达到纳米级,抗弯强度可达到2.5~3.0GPa以上。二是发展金属陶瓷,用TiC和Ti(C,N)代替WC,以节约W资源用Ni和Mo代替Co,节约Co资源。现在的题目是,金属陶瓷的韧性尚逊于WC基硬质合金,在这方面要加强研究,争取突破。
3. 陶瓷
具材料分为3类:氧化铝基陶瓷氮化硅基陶瓷复合氮化硅--氧化铝陶瓷。陶瓷的高温性能优于硬质合金,故适用于高速切削。Al2O3基和Si3N4基复合陶瓷都适合切削淬硬钢、高硬铸铁及一般铸铁Al2O3基复合陶瓷亦能有效地切削未淬硬钢料,而Si3N4基陶瓷切削一般钢材时磨损迅速。
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