關(guān)于機械數(shù)控加工過程中刀具的合理使用控制與研究

趙廣軍 梁江北 田宇佳

摘要：以更低的成本換取更高的效率是當(dāng)今制造業(yè)提高盈利的主要手段之一，先進的技術(shù)對降低生產(chǎn)成本、提高 生產(chǎn)效率都有著極大作用，因而制造業(yè)對于先進技術(shù)的研究非常重視。對機械數(shù)控加工而言，合理使用刀具能有效減少 生產(chǎn)浪費，提高生產(chǎn)效率。文章以機械數(shù)控加工過程中的刀具作為研究對象，對其在這一過程中的合理使用進行分析與 研究。

關(guān)鍵詞：機械數(shù)控加工;刀具;合理使用

1機械數(shù)控加工過程中刀具使用種類及特點

1.1機械數(shù)控加工過程中刀具使用種類

在機械數(shù)控機床的道具分類中可以根據(jù)刀具的結(jié)構(gòu)、材質(zhì)以及切割工 藝進行分類。首先按照刀具的結(jié)構(gòu)可以將刀具分為整體 類、鑲嵌類以及其他較為特殊的道具類型，同時按照焊接組裝或者機架式可以將刀具分為轉(zhuǎn)位機夾式刀具和非轉(zhuǎn) 位機夾式刀具;按照刀具的材質(zhì)則可以分為金剛石類、合 金類等;按照刀具的切割工藝方式而言，可以將其分為車 削、鉆削等?？貦C床在機械操控過程中對刀具有著較高的 要求，要求其不僅具備穩(wěn)定性，刀面具備鋒利性更需要具備便捷性。經(jīng)過對制造業(yè)企業(yè)中的機械數(shù)控機床的了解發(fā) 現(xiàn)，可轉(zhuǎn)位刀具被廣泛運用，占據(jù)所有道具類型的 30%～ 40%。

1.2機械數(shù)控加工過程中刀具使用特點

對機械數(shù)控 機床中的刀具了解可以發(fā)現(xiàn)刀具具有鋼性強、互換性強、使用時間長、可靠性較高等特點。其中刀具的剛性強，所以 在機械數(shù)控加工過程中自身不易變形。倘若刀具的剛性未 能達到機械數(shù)控機床的要求，那么在實際操作環(huán)節(jié)中會因 為刀具的變形或者傾斜導(dǎo)致加工出來的產(chǎn)品的準(zhǔn)確性受 到影響，從而影響數(shù)控機床的工作效率和工作質(zhì)量;互換 性強是刀具擁有十分簡易的安裝和更換步驟，便于更換刀 具種類，并且由于使用時間較長，刀具的剛性能夠使其在 機械數(shù)控加工過程中能夠穩(wěn)定運行。隨著我國制造業(yè)的發(fā) 展，對機械數(shù)控機床提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)和要求，所以在刀 具的選擇方面也有了更高的要求，所以在機械數(shù)控加工過 程中需要根據(jù)不同的刀具種類對其進行維護、檢修和合理 地使用，保證機械數(shù)控加工能夠有效率和有序地進行。

2刀具使用控制方法

（1）判斷刀具磨損情況。刀具磨損是刀具在長時間數(shù)控加 工之后不可避免的情況，對刀具磨損情況進行判斷并及時進 行更換、返修是減輕刀具磨損所造成后果的重要方式。刀具磨損類型多種多樣，有后刀面磨損、刻劃磨損、切削刃磨鈍等多 種類型。無論是哪種形式，只要從刀具壽命表、觀察加工過程、 觀察切屑顏色和形狀、觀察加工件表面、聽加工聲音及觀察機 床負(fù)載等方面入手，就能對刀具磨損嚴(yán)重程度有個基本判斷，從而決定是否應(yīng)當(dāng)進行刀具的更換或者返修。

（2）注意對刀具的保養(yǎng)。對機械數(shù)控刀具的保養(yǎng)，主要著 重于保養(yǎng)刀刃，要想刀具擁有良好的工作性能，必須保證刀刃 足夠鋒利及其刃面足夠光滑。要想在數(shù)控加工過程中保證鉆 削的平穩(wěn)進行，那么刀具切削刃必須要完好、鋒利。如果刀具 不夠完好，出現(xiàn)了破損情況的話，那么在使用過程中會引起鉆 削力不夠平衡，從而導(dǎo)致偏位、釘頭、鉆孔過于粗糙、毛刺甚至 斷刀的情況。

（3）調(diào)整刀具參數(shù)。在刀具使用一段時間之后，無論怎么 保養(yǎng)，其性能總會比新刀具有所降低，但為了降低生產(chǎn)成本，不可能在刀具磨損前就將其丟棄而使用新刀具。這時要在使 用舊刀具的情況下盡可能不影響數(shù)控加工精度與效率，就需 要對就刀具參數(shù)進行調(diào)整，使其達到它能達到的最佳性能。因 此，在刀具每次研磨之后，應(yīng)當(dāng)有相應(yīng)的選別控制體系對其進 行選別，再在此基礎(chǔ)上調(diào)整鉆孔參數(shù)，使其能與刀具相適配。 另外，由于刀具使用一段時間后有了一定的磨損，在進行數(shù)控 加工時，其切削力會稍有下降，同時會伴隨著摩擦力的增加。

3過程控制

3.1檢驗刀面光滑情況

在使用刀具進行生產(chǎn)的過程中，工作人員必須隨時隨地的對刀具的表面光滑程度進行檢驗，如在生產(chǎn)之前、在生產(chǎn)間歇、在生產(chǎn)之后，以便及時發(fā)現(xiàn)問題。當(dāng)?shù)毒吣p嚴(yán)重時整個刀面的光滑程度也會受到影響，倘若不及時處理，后續(xù)繼續(xù)進行任務(wù)加工時產(chǎn)品的生產(chǎn)也會因此而受到影響。因此，在控制使用刀具時必須及時就刀具的光滑程度進行檢測。

刀具的光滑程度檢測實際上是有一個相對詳細的質(zhì) 量標(biāo)準(zhǔn)。一般來說經(jīng)驗相對豐富的老員工能夠直接按照檢 測所得結(jié)果與額定數(shù)據(jù)進行比較，直接比較出相對清晰的 數(shù)據(jù)，從而根據(jù)數(shù)據(jù)分析出全面的影響因素影響，及時就 數(shù)據(jù)進行調(diào)控。當(dāng)然，一些新工人不具備這樣的能力，則可 以通過質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)按部就班的對照來分析數(shù)據(jù)，檢測刀面的 光滑情況。

影響刀具光滑程度的因素有很多，包括刀具質(zhì)量問 題、刀具使用情況、刀具熱量散發(fā)等。倘若是相對簡單的問 題，工人可以及時就問題進行調(diào)控處理。倘若影響刀具光 滑情況的問題組成相對復(fù)雜，那么工人則應(yīng)當(dāng)從多個角度 來進行配合檢測，及時的解決問題。當(dāng)然，在日常的機械數(shù) 控機床使用過程中，為了保證刀面的光滑程度，也應(yīng)當(dāng)做 好必要的預(yù)防解決措施。

3.2控制刀具鋒利程度

數(shù)控機床的刀具鋒利程度將會 直接影響材料的切割效果，也是過程控制的重要內(nèi)容。這要 求工人在使用機械數(shù)控機床工作的過程中要定期對刀具的 鋒利程度進行監(jiān)測，及時觀察刀具是否在使用過程中存在鋒 利度不均勻的情況，避免在使用過程中影響后續(xù)產(chǎn)品的生產(chǎn) 效果?；颉芭R時抱佛腳”，進行及時檢修，影響工作進度。

刀具的鋒利度檢驗需要專門的、具有豐富技術(shù)經(jīng)驗的 工作人員來完成，需要利用放大鏡來進行檢驗，且在后續(xù) 研磨刀具后也必須就刀具當(dāng)下的鋒利度情況進行二次檢 測。這樣的檢測主要將著力點放在觀察刀刃部分是否有細小的缺陷，觀察刀具的損壞密集程度等。這里所受的放大 鏡需要用 X80 倍的放大鏡進行刀具檢查，這一技術(shù)型方 法必須通過專業(yè)的工作人員來完成，才能確保刀具的鋒利 程度滿足產(chǎn)品生產(chǎn)需要。

3.3檢查參數(shù)調(diào)整情況

在使用機械數(shù)控機床加工的過 程中，工人必須對其參數(shù)進行必要的檢驗活動。因為在數(shù)控 機床運轉(zhuǎn)的過程中經(jīng)常會出現(xiàn)參數(shù)的錯誤，或參數(shù)的不搭 配。當(dāng)檢查的過程中發(fā)現(xiàn)參數(shù)與額定數(shù)額不符合時必須及時作出調(diào)整，否則會影響產(chǎn)品的生產(chǎn)，甚至?xí)斐砂踩[患。 生產(chǎn)任務(wù)的不同對刀具的參數(shù)要求也有所不同，刀具 的參數(shù)必須根據(jù)生產(chǎn)要求調(diào)整與轉(zhuǎn)變。而參數(shù)的調(diào)整實際 上很難由人為進行精準(zhǔn)控制，這會導(dǎo)致在確定參數(shù)時發(fā)生 錯誤。因此，為解決這一問題可以使用自動化控制系統(tǒng)進 行標(biāo)準(zhǔn)調(diào)節(jié)。目的是及時的發(fā)現(xiàn)數(shù)控機床加工中存在的參 數(shù)不匹配問題，及時發(fā)現(xiàn)參數(shù)的誤差，進行的調(diào)整。刀具在 使用一段時間后會因為各種因素而造成原有既定參數(shù)的 變化，這也決定了工人必須階段性的進行參數(shù)檢查，避免出現(xiàn)較大的參數(shù)不匹配問題發(fā)生。 只有確保參數(shù)與產(chǎn)品生產(chǎn)的相關(guān)要求相匹配，這樣刀具才能夠在使用過程中更好的發(fā)揮自身的穩(wěn)定性，才能夠 科學(xué)且合理的展開加工任務(wù)，防止刀具出現(xiàn)過分的磨損情 況，將其控制在相對合理的范圍之內(nèi)。

結(jié)束語

正如上述所說，數(shù)控車床機械加工過程中刀具的合理 利用與控制實際上是一個系統(tǒng)的過程。它需要把握其鉆削 原理，在此基礎(chǔ)上著眼于細節(jié)，進行刀具的研磨、合理的選 擇、正確的使用、必要的控制。這樣才能夠真正發(fā)揮刀具的 積極作用，進一步推動數(shù)控車床機械加工工作的開展，在 節(jié)約成本、提升質(zhì)量、保證安全的基礎(chǔ)上實現(xiàn)“多贏”。

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