發布日期：2022-10-09 點擊率：45
近年來，尤其是在加入世貿組織后，中國高速發展的國民經濟使人們對其工具及模具行業的高速發展充滿了期待。1999年其產值已達30億美元，據估計其年均成長率可達15%。相應地，人們對擴大高速加工技術應用的興趣以及積累自身在這一技術領域內的專門知識的需求也越來越大，這一點從中國在這一領域內明顯增強的科研活動就可見一斑。我們同我們的合作伙伴，上海同濟大學現代制造技術研究所，早在1986年就已經開始不斷地在機床開發及高速加工領域開展廣泛而深入的合作。
然而中國的用戶對于應用高速加工技術還相對缺乏經驗。此外，不僅德方，即便是中方也對其高速加工市場缺乏足夠的了解。德方的高速加工技術及產品供應商到目前為止在中國還沒有做足夠的宣傳工作。
這一新的合作項目的目的在于，為中國的合作企業和高校應用及研究高速加工技術提供支持，并由此促進該技術在生產企業，用戶及高校中的推廣。項目合作各方基于共同的科研工作進一步提高各自的技術，工藝及生產管理水平。
項目的另一重要目標是加強中德雙方的企業及高校間的聯系，比如互換訪問學者。
項目的合作企業來自于中德雙方的工業領域。德方為十六家機床、主軸、刀具、控制系統、軟件及刀夾具供應商。中方共十家合作企業，既有機床及刀具生產商，又有高速加工技術的應用企業（部分來自于汽車制造及航空、航天領域）。
項目規劃：首先通過市場調研了解高速加工技術在中國模具制造業中的應用現狀，對其生產，應用及研究領域存在的問題與不足加以分析，找出原因并對目前高速加工技術應用的經濟性加以評價。在此基礎上與合作企業共同確定雙方研究的重點，然后才能通過接下來的研究工作有的放矢地對存在的問題加以解決。
此外，計劃在上海籌建一個高速加工技術的培訓中心。一方面這一培訓中心可以對大學及企業的工作人員進行技術培訓。另一方面在此不僅可以介紹并展示先進的加工方法、刀具、機床部件以及工藝流程，而且可以通過加工實例演示高速加工生產鏈（生產的組織、CAD/CAM、數控編程、試件加工、過程及質量控制等），并為更多潛在的中方用戶及決策者們提供了一個認識及了解德國高速加工產品的優點及其實際應用狀況的機會。此外還可將其作為工藝中心，雙方共同進行面向實際應用的研究工作。
項目的成果，即工藝信息及中國的市場信息（供應商、用戶、研究機構等），最終將被匯總成工藝數據庫。
2004年開始的合作研究重點為
◆機床設計的優化
◆常用材料高速加工的工藝優化/過程優化
◆高速硬切削加工，干加工及微量潤滑加工
◆刀具優化
◆提高機床的應有效率及經濟性
◆籌建上海的高速加工技術培訓中心
◆開發高速加工工藝數據庫
不僅僅是快—高速加工過程鏈
研究所在高速加工領域的研究工作
生產管理工藝及機床研究所在高速加工技術領域進行了25年以上的研究。七個研究小組密切合作，研究范圍覆蓋了高速加工的各個環節。他們不僅進行高速加工的基礎研究，而且同工業伙伴共同進行應用研究。
如果對從產品的涉及到生產的整個過程進行分析，要將告訴加工技術有效地應用起來需要一系列的步驟。CAM系統的作用在于將設計同生產安排有效地聯系起來。
PTW研究所數字化小組的研究重點是基于自由曲面模塊化設計基礎上的CAM編程以及工藝知識在CAM系統中的集成，其目的在于將高速加工的工藝知識盡早地應用到制造過程中去。
高速加工對機床、機床部件也提出了特殊的要求。其對驅動系統高動態相應的要求可以通過應用直線電機得到解決。另為高速加工中經常使用電主軸，以便在高轉速下能夠提供足夠的輸出功率。與此類似的課題在PTW研究所由其機床機、機床部件小組進行研究。
為將高速加工技術最好地應用起來無疑需要滿足許多工藝上的要求。高性能材料的使用需要工藝，加工參數，刀具及機床相互間最佳的匹配。這些是工藝小組研究的內容。
項目實例
高速加工在模具制造中的應用IV
項目的目標是，與用戶刀具和機床生產商以及CAD/CAM開發商合作對模具制造中的實際問題加以解決，以對其現今的和長遠的發展進行研究，最終將研究成果轉化到生產實踐中去。其研究重點可劃分為CAD/CAM和工藝兩部分，具體包括：
★自由曲面的模塊化編程
★縮短模具的生產鏈
★加工工藝優化
★整個生產鏈的經濟性分析
項目中研究新的模塊化結構，而且嘗試將其集成到CAD/CAM系統中，并最終通過試件來驗證。這一結果是面向高速加工的數控編程技術的基礎。通過這一研究使高速加工過程的穩定性進一步提高，從而能夠更好地發揮這一技術的潛力。
縮短生產過程鏈是研究的中心議題。在這一領域對下列內容進行了研究：通過專門的加工策略最小化準精加工。通過以STEP為基礎的過程鏈來實現數據傳遞的優化。采用NURBS插補算法對一些特定的工件型面加工進一步優化。工序的優化當然一直十分重要。此外，對五軸加工進行了進一步的研究，因為到目前為止高速的五軸加工在模具制造中還很少采用。
模具制造業中越來越多地應用難切削材料。在這一項目中進一步延伸對上述材料的工藝研究。不僅對新開發的刀具進行測試，更尋求為不同的加工尋找到最佳的刀具基體材料，涂層及幾何形狀的組合。此外，嘗試尋求一種簡潔有效的方法來替代現有的費時的工藝實驗方法。在這一領域中還對微量潤滑的使用進行系統的實驗。
該項目已于2004年初順利結項，其后續項目hscwf 5正在籌備中。
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