ISO新刀具標準

數(shù)字化刀具帶來的變化

    制訂新標準的主要目標是降低制造成本，一方面，刀具制造商將在向數(shù)字化技術(shù)過渡中獲利，另一方面，購買和使用切削刀具的用戶將大幅度降低部分費用的支出。這兩家刀具制造商估計，用戶能花有限的費用使現(xiàn)有的CAD軟件和生產(chǎn)計劃系統(tǒng)加以更新，使這些系統(tǒng)本身能夠接收和發(fā)送標準化的數(shù)據(jù)。刀具的信息將被存儲在一個可全面搜索的樣本里，這個樣本里的每個產(chǎn)品都以標準化的術(shù)語加以描述，包括刀具的各個部分：從連接主軸的刀柄到切削刃。

    供應商應用標準化的術(shù)語不僅能便于尋找適合需要的刀具，而且還能對不同制造商產(chǎn)品的比較變得容易。需要提醒的是：這個新標準不涉及刀具產(chǎn)品的標準化，而僅僅是對刀具描述的標準化。

有了新標準以后，當加工企業(yè)計劃一項新的加工任務時，例如要在一臺加工中心上加工零件，通常對每把刀具可有三個標準化的數(shù)據(jù)：一是文本信息(首先是描述幾何形狀的數(shù)據(jù))，二是二維的圖紙，三是實體模型。然后，這三種數(shù)據(jù)能直接用于生產(chǎn)計劃的編程中，和用于加工過程的模擬及NC機床的編程。

新的刀具必須數(shù)字化

    Sandvik Coromant公司的產(chǎn)品樣本里包含著25000個產(chǎn)品，而且每年還要新增1500個。把該公司“Coroguide”里的信息以數(shù)字形式出版，其每版的內(nèi)容比一張光盤的容量還要多。Kennametal公司的情況也相仿，該公司僅標準產(chǎn)品信息是用光盤轉(zhuǎn)達給用戶的，其內(nèi)容包括一個應用程序，及為具體加工推薦切的削數(shù)據(jù)。

現(xiàn)在的情況是，當一把新的刀具用于一臺加工中心時，是一個手工的工作過程：用戶必須把每一把刀具的信息用手工輸入到機床里和加工程序里，此時，銷售商和生產(chǎn)專業(yè)人員要在現(xiàn)場給予必要的支持，幫助用戶盡可能快地進入工作狀態(tài)。通常的產(chǎn)品樣本是把刀具的信息存儲在不同的文本里，并以紙張作為載體。在樣本里描述了不同的場合應該選用的刀具。目前還很少以數(shù)字的形式傳遞刀具的信息。一些大公司往往要從不同的供應商那里購買各種刀具，于是當一臺新的加工中心需要調(diào)試時，通常就會有來自各供應商的幾個專業(yè)人員參與進來。Sandvik Coromant公司的Martin Brunander說：“這種狀況充分說明對刀具信息化的需求，這就要借助新標準的幫助統(tǒng)一描述信息的格式、信息的內(nèi)容、刀具的幾何數(shù)據(jù)、直徑、切削參數(shù)和實體模型，并使來自刀具3維模型的信息有一個統(tǒng)一的格式。”

信息交換速度提高60%

    “ 對于Sandvik Coromant公司新的標準意味著，可使每把刀具有更多的信息提供給生產(chǎn)車間。目前，該公司提供給用戶的信息只有文本信息和2維的刀具圖紙，還不能向用戶普遍地提供全部刀具的實體模型。只有在需要時，該公司才向用戶交換這類信息，但由于無標準可循，只能以用戶指定的方式提供，這需要很高的費用。 ”Brunander解釋道。“如果我們有了新標準，就能提供多得多的信息，而且很經(jīng)濟。不管是為了高層次開發(fā)用的實體模型帶是帶切削參數(shù)的簡單文本，都一樣經(jīng)濟。在一個這樣的新標準基礎上，我們能夠為用戶準備很多有用的信息，而不用承擔由爾后的維護工作所帶來的高成本風險。”Brunander作了進一步的解釋。

Kennametal公司的專家Bernhard Goenner就新標準的使用做過一次測算。“我們估計，對我們的用戶會有一個很大的利潤，在供應商與用戶之間信息交換所需的時間能節(jié)省60%。”

    對瑞典ABB Automaiton、ABB Power Technologies和Scania公司的專家作了一次調(diào)查，他們對新標準實用意義的評價一致持肯定的態(tài)度，并認為對于加工中心尤其有用。

更適用于現(xiàn)代的機床

    然而應該指出，對老式機床占多數(shù)的企業(yè)，新標準的優(yōu)越性明顯會有所降低。但是，這個標準仍然是一個重要的進步，可對來自不同供應商的刀具，提高應用的自動化程度。另一個優(yōu)點是信息表述的標準化，這使比較不同供應商產(chǎn)品的工作變得容易。由于能更快、更容易地獲得刀具的信息，機床操作者不必花很多時間去詢問一位專業(yè)人員，了解加工所需的最佳刀具及切削數(shù)據(jù)。

此項工作始于10年以前

    ISO13399 新標準由SIO內(nèi)部的工作組負責起草，工作組的名稱為ISO TC29/WG34。其組成人員有：來自Sandvik Coromant 公司和Kennametal公司各兩名代表、一個英國顧問Norman Swindells以及斯德哥爾摩皇家技術(shù)大學的研究生OlofNyqvist等7人。

工作組從2001年3月開始工作，那時ISO TC29委員會作了一個決議，要求ISO13399按一個全新的模式重新起草。據(jù)Sandvik Coromant公司的代表Jonas Nordstroem回憶，“WG34工作組已工作10多年，最初制訂標準的目的是為編制切削刀具的電子樣本的需要而制訂一個標準，然而到90年代末發(fā)現(xiàn)工業(yè)界需要一個不僅是更高甚至有部分是新的要求的方案。”

    這個新標準的核心部分是所引用的ISO的其它標準的內(nèi)容，這些標準所覆蓋的應用范圍就包括這個新標準。其中最重要的兩個標準為ISO 10303(STEP)和ISO 13584(Plib)，作為新標準基礎的邏輯模塊使應用和集成這些標準成為可能。

滿足多方面的要求

    Nordstroem 介紹了新標準一些較重要的功能：“我們需要一個能處理更多不同數(shù)據(jù)信息的標準，它應包含以下一個數(shù)據(jù)類型：文本信息的數(shù)據(jù)、二維圖紙數(shù)據(jù)和實體模型數(shù)據(jù)；此外，這個新標準還應能補充新增產(chǎn)品的數(shù)據(jù)。這些功能是通過對幾千個用于描述切削刀具數(shù)據(jù)的術(shù)語的標準化得以實現(xiàn)的，當一個新的產(chǎn)品增補時，應應該能用這些標準化的術(shù)語加以描述。當這個術(shù)語庫不夠時，則可在每年一次對標準檢驗時補充新的術(shù)語。這個通用的術(shù)語庫起著核心的作用，它是根據(jù)現(xiàn)有的ISO標準和 Sandvik Coromant和Kennametal公司積累的知識建立起來的。因此，這兩家公司正在制訂的是一個面向全球的描述切削刀具的新術(shù)語。”

    關(guān)于標準的樣本功能，它建立在樣本的標準零件庫(Plib)上，并且提供了按照規(guī)定的方法尋找在市場上供應的任何刀具的可能性。當?shù)毒叩男畔⒁坏┮詷藴驶�的格式被儲存以后，就提供了一系列十分有價值的使用功能，例如，一個用戶決定購買一臺車床，現(xiàn)在它能知道什么樣的刀具對這臺機床是合適的，用這個新系統(tǒng)很容易確定用哪把刀、用在哪上加工工序；又如，另一個用戶想要知道，為某種產(chǎn)品的試生產(chǎn)，什么樣的刀具最適合，也可從新系統(tǒng)中得到解決。

    一個公司在采購刀具時，通過信息的組合就能做到所需的刀具數(shù)量最少；在產(chǎn)品開發(fā)時，利用信息可模擬加工過程，使設計的產(chǎn)品在生產(chǎn)時實現(xiàn)最佳化；此外，還可把更高級的智力融入在樣本和研究項目中。新標準顯示了全新的前景，并將給刀具制造商帶來開拓新業(yè)務的機遇。