关于机械数控加工过程中刀具的合理使用控制与研究

赵广军 梁江北 田宇佳

摘要：以更低的成本换取更高的效率是当今制造业提高盈利的主要手段之一，先进的技术对降低生产成本、提高 生产效率都有着极大作用，因而制造业对于先进技术的研究非常重视。对机械数控加工而言，合理使用刀具能有效减少 生产浪费，提高生产效率。文章以机械数控加工过程中的刀具作为研究对象，对其在这一过程中的合理使用进行分析与 研究。

关键词：机械数控加工;刀具;合理使用

1机械数控加工过程中刀具使用种类及特点

1.1机械数控加工过程中刀具使用种类

在机械数控机床的道具分类中可以根据刀具的结构、材质以及切割工 艺进行分类。首先按照刀具的结构可以将刀具分为整体 类、镶嵌类以及其他较为特殊的道具类型，同时按照焊接组装或者机架式可以将刀具分为转位机夹式刀具和非转 位机夹式刀具;按照刀具的材质则可以分为金刚石类、合 金类等;按照刀具的切割工艺方式而言，可以将其分为车 削、钻削等。控机床在机械操控过程中对刀具有着较高的 要求，要求其不仅具备稳定性，刀面具备锋利性更需要具备便捷性。经过对制造业企业中的机械数控机床的了解发 现，可转位刀具被广泛运用，占据所有道具类型的 30%～ 40%。

1.2机械数控加工过程中刀具使用特点

对机械数控 机床中的刀具了解可以发现刀具具有钢性强、互换性强、使用时间长、可靠性较高等特点。其中刀具的刚性强，所以 在机械数控加工过程中自身不易变形。倘若刀具的刚性未 能达到机械数控机床的要求，那么在实际操作环节中会因 为刀具的变形或者倾斜导致加工出来的产品的准确性受 到影响，从而影响数控机床的工作效率和工作质量;互换 性强是刀具拥有十分简易的安装和更换步骤，便于更换刀 具种类，并且由于使用时间较长，刀具的刚性能够使其在 机械数控加工过程中能够稳定运行。随着我国制造业的发 展，对机械数控机床提出了更高的标准和要求，所以在刀 具的选择方面也有了更高的要求，所以在机械数控加工过 程中需要根据不同的刀具种类对其进行维护、检修和合理 地使用，保证机械数控加工能够有效率和有序地进行。

2刀具使用控制方法

（1）判断刀具磨损情况。刀具磨损是刀具在长时间数控加 工之后不可避免的情况，对刀具磨损情况进行判断并及时进 行更换、返修是减轻刀具磨损所造成后果的重要方式。刀具磨损类型多种多样，有后刀面磨损、刻划磨损、切削刃磨钝等多 种类型。无论是哪种形式，只要从刀具寿命表、观察加工过程、 观察切屑颜色和形状、观察加工件表面、听加工声音及观察机 床负载等方面入手，就能对刀具磨损严重程度有个基本判断，从而决定是否应当进行刀具的更换或者返修。

（2）注意对刀具的保养。对机械数控刀具的保养，主要着 重于保养刀刃，要想刀具拥有良好的工作性能，必须保证刀刃 足够锋利及其刃面足够光滑。要想在数控加工过程中保证钻 削的平稳进行，那么刀具切削刃必须要完好、锋利。如果刀具 不够完好，出现了破损情况的话，那么在使用过程中会引起钻 削力不够平衡，从而导致偏位、钉头、钻孔过于粗糙、毛刺甚至 断刀的情况。

（3）调整刀具参数。在刀具使用一段时间之后，无论怎么 保养，其性能总会比新刀具有所降低，但为了降低生产成本，不可能在刀具磨损前就将其丢弃而使用新刀具。这时要在使 用旧刀具的情况下尽可能不影响数控加工精度与效率，就需 要对就刀具参数进行调整，使其达到它能达到的最佳性能。因 此，在刀具每次研磨之后，应当有相应的选别控制体系对其进 行选别，再在此基础上调整钻孔参数，使其能与刀具相适配。 另外，由于刀具使用一段时间后有了一定的磨损，在进行数控 加工时，其切削力会稍有下降，同时会伴随着摩擦力的增加。

3过程控制

3.1检验刀面光滑情况

在使用刀具进行生产的过程中，工作人员必须随时随地的对刀具的表面光滑程度进行检验，如在生产之前、在生产间歇、在生产之后，以便及时发现问题。当刀具磨损严重时整个刀面的光滑程度也会受到影响，倘若不及时处理，后续继续进行任务加工时产品的生产也会因此而受到影响。因此，在控制使用刀具时必须及时就刀具的光滑程度进行检测。

刀具的光滑程度检测实际上是有一个相对详细的质 量标准。一般来说经验相对丰富的老员工能够直接按照检 测所得结果与额定数据进行比较，直接比较出相对清晰的 数据，从而根据数据分析出全面的影响因素影响，及时就 数据进行调控。当然，一些新工人不具备这样的能力，则可 以通过质量标准按部就班的对照来分析数据，检测刀面的 光滑情况。

影响刀具光滑程度的因素有很多，包括刀具质量问 题、刀具使用情况、刀具热量散发等。倘若是相对简单的问 题，工人可以及时就问题进行调控处理。倘若影响刀具光 滑情况的问题组成相对复杂，那么工人则应当从多个角度 来进行配合检测，及时的解决问题。当然，在日常的机械数 控机床使用过程中，为了保证刀面的光滑程度，也应当做 好必要的预防解决措施。

3.2控制刀具锋利程度

数控机床的刀具锋利程度将会 直接影响材料的切割效果，也是过程控制的重要内容。这要 求工人在使用机械数控机床工作的过程中要定期对刀具的 锋利程度进行监测，及时观察刀具是否在使用过程中存在锋 利度不均匀的情况，避免在使用过程中影响后续产品的生产 效果。或“临时抱佛脚”，进行及时检修，影响工作进度。

刀具的锋利度检验需要专门的、具有丰富技术经验的 工作人员来完成，需要利用放大镜来进行检验，且在后续 研磨刀具后也必须就刀具当下的锋利度情况进行二次检 测。这样的检测主要将着力点放在观察刀刃部分是否有细小的缺陷，观察刀具的损坏密集程度等。这里所受的放大 镜需要用 X80 倍的放大镜进行刀具检查，这一技术型方 法必须通过专业的工作人员来完成，才能确保刀具的锋利 程度满足产品生产需要。

3.3检查参数调整情况

在使用机械数控机床加工的过 程中，工人必须对其参数进行必要的检验活动。因为在数控 机床运转的过程中经常会出现参数的错误，或参数的不搭 配。当检查的过程中发现参数与额定数额不符合时必须及时作出调整，否则会影响产品的生产，甚至会造成安全隐患。 生产任务的不同对刀具的参数要求也有所不同，刀具 的参数必须根据生产要求调整与转变。而参数的调整实际 上很难由人为进行精准控制，这会导致在确定参数时发生 错误。因此，为解决这一问题可以使用自动化控制系统进 行标准调节。目的是及时的发现数控机床加工中存在的参 数不匹配问题，及时发现参数的误差，进行的调整。刀具在 使用一段时间后会因为各种因素而造成原有既定参数的 变化，这也决定了工人必须阶段性的进行参数检查，避免出现较大的参数不匹配问题发生。 只有确保参数与产品生产的相关要求相匹配，这样刀具才能够在使用过程中更好的发挥自身的稳定性，才能够 科学且合理的展开加工任务，防止刀具出现过分的磨损情 况，将其控制在相对合理的范围之内。

结束语

正如上述所说，数控车床机械加工过程中刀具的合理 利用与控制实际上是一个系统的过程。它需要把握其钻削 原理，在此基础上着眼于细节，进行刀具的研磨、合理的选 择、正确的使用、必要的控制。這样才能够真正发挥刀具的 积极作用，进一步推动数控车床机械加工工作的开展，在 节约成本、提升质量、保证安全的基础上实现“多赢”。

参考文献：

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