智能工廠沒有安裝與停機時間
製造業處於全面數位化的前夕，這將以一種或另一種方式影響幾乎所有的階段：產品設計、流程規劃、加工、組裝等。變革背後的驅動力是與第四次工業革命有關的一系列技術突破，即工業4.0。
通過使用網路通信，新的數位技術將物理製造系統與虛擬的知識世界和3D建模相結合。目標是顯著提高產量，但是隨著製造系統大大提高其智力和決策能力，它們必然變得更加複雜和昂貴。最大限度地減少此類系統的停機時間是開發每個系統組件（例如機床、工件夾持設備或切削刀具）的“必須”。切削刀具不僅可以切削金屬，還可以減少停機時間，具體取決於其設計理念。
在當今的金屬加工中，具有可更換的鎢鋼切削刀頭的組裝切削刀具非常普遍。如果二十年前很少有基於可換刀頭原理的系統，那麼現在幾乎每個領先的切削刀具製造商都在其產品範圍內擁有這種類型的系統。
刀具研磨和再磨機的進步簡化鎢鋼刀具的生產及其再研磨。反過來，這導致增加中小型刀具製造商的數量，並增加再研磨服務。可以預期，鎢鋼設計方法將嚴重挑戰可互換的替代品，並迅速奪回失地。但是，這還沒有發生，實際上，情況是相反的：機械工程的進展和當前智能製造的趨勢為具有可換刀頭的組合式切削刀具的未來帶來美好的希望。
可以通過觀察ISCAR（切削刀具製造領域的領導者）來提供這種明顯對比的例子。 ISCAR在帶有可更換刀頭的刀具中引入“無設置”原理，因此更換磨損的刀頭無需進行任何其他設置操作即可進行調節，因此無需從機床上卸下刀具即可更換刀頭。這種“無設置”功能的根源是可更換刀頭的高度可重複性，這是通過刀頭與刀具主體之間的面接觸確保的，以及對刀頭區域突出到主體上方的嚴格公差限制。 ISCAR的MULTI-MASTER（圖1）和SUMOCHAM（圖2）旋轉刀具系列成功實現了“無設置”原理。在非旋轉產品中，新的MULTI-F-GRIP（圖3）和LOGIQ-5-GRIP截斷和開槽刀具系列代表另一種方法的成果，其中，組裝好的刀具包括一個刀具塊和一個可轉位的多口袋帶有可更換刀片的適配器。由於裝配部件的高精度，型腔分度不需要額外的設置。兩種“無設置”概念均可以顯著減少機器停機時間。
除了減少停機時間帶來的好處外，這些刀具還具有出色的多功能性。例如，MULTI-MASTER的刀頭適合安裝在不同的刀具主體中，並且主體可以承載不同的刀頭，因此可以實現數千種刀具組合，適用於廣泛的應用，包括銑削肩部、端面、槽或複雜表面並加工孔或倒角。 MULTI-F-GRIP，一個非旋轉刀具塊和4槽適配器的系列，集成TANG-和DO-GRIP刀片。不久之前，多功能性被認為是具有可換頭刀的主要優勢。然而，機床製造的最新進展，尤其是基於工業4.0概念的智能製造趨勢，使“無設置”功能重新成為人們關注的焦點。
先進的再研磨可高精度地恢復磨損的鎢鋼刀具的切削幾何形狀。但是，該刀具會更改尺寸。並將其投入運行需要在CNC程序中進行初步設置和適當的更正。這導致有效切削時間的減少，降低生產率，進而增加生產成本。
但是，“無設置”快速更換切削刀頭無需進行補充測量或程序校正，並且不需要任何其他設置單元。這就是為什麼切削刀具的“無設置”功能在智能金屬加工工廠中起著重要作用的原因。從這個角度來看，具有可更換鎢鋼刀頭的“無安裝”組裝刀具，例如MULTI-MASTER和SUMOCHAM，可以被認為是智能工廠的理想選擇。了解此功能的好處後，很清楚，為什麼ISCAR在20年前開始開發這兩條生產線時，才將伸長量的嚴格公差限製作為一項基本設計要求。
使用具有可換刀頭的刀具的另一個優點是，它們能夠根據加工特定零件的要求自定義刀具配置。在一個步驟中就可以進行各種類型的切削的多工加工機在行業中已經非常流行。這些機器具有驅動刀具功能，可以通過旋轉刀具和不旋轉刀具進行組合加工，從而可以顯著提高生產率。此外，機床製造商還提供一系列選擇，以補充具有驅動刀具功能的標準CNC車床，從而將車床轉變為多任務機床。典型的電動刀具單元的功率特性類似於典型的小型加工中心的參數。 MULTI-MASTER系列具有多種刀具主體（“小刀柄”），它們具有不同的適應性、變徑器和加長件，可確保最佳配置並最大程度地減少刀具伸長（圖4）。這極大地有助於減小從動刀具單元機構上的彎曲載荷，從而提高性能和刀具壽命。
通過將“無安裝”原理集成到帶有可換刀頭的組裝刀具中，可以示例性地將Industry 4.0概念實施到金屬加工行業中。這不僅是節省鎢鋼；新的發展產生重要的功能，可以最大程度地提高加工產量並降低生產成本。
同時，正是這些功能可能要求對適當的設計參數提出更嚴格的要求，尤其是在擰緊軸向重複公差方面。
