机械数控加工过程刀具高效使用的优化方法

机械数控加工过程刀具高效使用的优化方法

武春红

哈尔滨量具刃具集团有限公司 黑龙江省 哈尔滨 150040

摘要：对于制造业来说，控制成本、提高收益是提高企业的主要目标，而优化生产技术则是实现这一目标的重要方式，因此，制造企业对技术研究与创新极为重视。在机械数控加工时，刀具是较为重要的研究对象，高效全使刀具可有效提升生产效率，实现企业生产效益最大化的目标。基于此，本文将对机械数控加工过程中刀具高效使用的优化方法展开探讨。

关键词：数控加工；刀具；高效使用

机械数控机床加工时，刀具需要连续性工作，在多种因素影响下，刀具会出出现磨损，这会对其精度产生影响，进而难以生产出符合标准的高质量加工件，甚至会导致出现断刀现象，也会影响生产进度，增加加工成本。基于此，提高刀具生产效率是数控机床加工中的重要环节，有利于提高生产效益，提升产品质量。

一、机械数控加工中刀具钻削原理及使用特点分析

1、刀具钻削原理

在切削过程中，刀具的切削面会对切削材料产生一定的挤压力而使材料发生变形，变形量逐步增大且超过材料强度后会将待切削部分自材料上分离而使之成为钻屑，在材料成为钻屑的过程中，切削刀具与材料之间的接触面积越大所产生的热量也越高。在钻孔过程中，刀具使用量越高其所产生的磨损也越严重，进而使之产生更多的切削热量，这会对数控加工的精度产生影响，进而导致断刀等事故的出现。

2、切削刀具的特点

（1）刚性

在机械数控加工过程，刚性是刀具的主要特性，如果刀具刚性不足会使之出现振动或倾斜问题，进而影响加工精度及加工效率。在刀具振动过程中，会加剧其磨损程度，进而使刀具使用寿命降低。

（2）互换性

数控加工时，应根据刀具种类的不同在刀库上合理进行刀具的安装，且应遵循相应的程序选择刀具，并对其进行合理转换。

（3）系列化

在机床操作中科学进行刀柄的使用可使刀具呈现出系列化发展。应结合机床、切削材料以及工序等情况作为刀具选择依据，且需对刀具进行合理运用，进而使之加工精度得以提升。

二、刀具磨损情况分析

刀具应用时，诸多因素的影响会使刀具产生磨损，进而影响刀具的使用寿命。切削时，刀具与材料接触的部分会产生极高的热量，这是因为二者高速磨擦移动而产生的。切削过程中80%的热量会随切屑的脱落而散失，而另外20%则会传入刀具之中，会使刀具的温度迅速升高，进而使刀具出现磨损。刀具磨损程度越高，其产生的切削热也越大，机械振动及摩擦量也会逐步增加，从而使刀具出现严重的磨损。此外，加工材料不同其所产生的磨损情况也不一致。如果加工材料的强度较高，切削时会产生更大的摩擦力与切屑热，进而会加剧刀具的磨损程度。如刀具磨损较为严重，将会影响数控加工精度，难以保障加工质量或出现断刀情况。

三、机械数控加工中刀具高效使用的有效方法

1、合理分析刀具磨损情况

在数控加工过程中，刀具长期使用下必然会出现刀具磨损，合理进行刀具磨损情况的分析并适时更换刀具或对刀具进行维修处理可降低因刀具磨损而带来的危害。刀具磨损有多种类型，除了后刀面磨损以外，还有刻划磨损等多种磨损类型。根据刀具的使用寿命、加工过程、切屑时颜色及形状的变化都可判断出刀具的磨损情况，也可通过观察加工面、仔细分辨加工声音或对机床的负载情况进行分析而了解刀具磨损情况，进而判断是否需要进行刀具的更换或维修。

2、加强对刀具的保养

保养刀具时主要是对刀刃进行保养，提升其使用性能，进而使刀刃更加锋利且刀面较为光滑，这样才可使切削工作顺利开展。如果刀具存在破损将会在切削时导致切削力不均，进而使加工件出现毛刺或表面粗糙问题，严重者会使刀具断裂。

3、提高刀具的锋利度

在机械数控加工时，刀具是否锋利会影响最终加工件的精准程度，因此，在加工时要对加工刀具的锋利程度进行有效控制，重点关注刀具是否完整，刀具是否对称，以此才可使加工刀具的锋利程度有所提升，进而生产出更加精准与质量更高的加工件。

4、及时调整刀具参数

在刀具长时间应用后，即便对其进行了保养，其性能也会不断降低，为了节约成本，提高旧刀具的性能，应及时调整刀具参数，进而提高其性能，以免对加工精度及加工效率产生影响。在刀具研磨后应根据选别控制体系合理进行选别，并对钻孔参数进行调整，进而提高其与刀具的匹配度。此外，刀具长期使用后因刀具磨损会降低其切削力，也会产生更大的摩擦力，因此也需及时进行刀具参数的合理调整。

5、建立健全刀具管控体系

在刀具返修后，应根据上次刀具的研磨次数及可研磨量为依据而对其进行本次研磨，因此应合理管控刀具的研磨次数，进而对刀具的返修率进行控制。此外，在钻孔时要对出库刀具进行二次检查，并严格检测产品质量，以免出现刀具使用不当的现象。加强对出库、刀具返修以及产品质量等各个环节的控制，才可确保数控加工工序的顺利完成。

结语：机械数控加工的过程较为复杂，专业性较高，方方面面的因素都会对切削效果产生影响，因此，制造加工企业应对机械数控加工的过程进行全面的分析与把控，关注各个环节的细节，提高刀具的使用效果，保障切削效果，进而使刀具的利用价值得以有效发挥。历经多年的发展，数控加工行业的加工体系已逐步建立，可根据不同的材料而选择不同的加工刀具，在这一体系下，企业的成本可得到有效控制，刀具使用效率也得到不断提升，可生产更为精密及优质的加工产品。

参考文献：

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[5]魏国军．机械数控加工过程刀具高效使用优化探讨[J]．山东工业技术,2016(09):66