基于數(shù)控刀具選擇的數(shù)控加工工藝影響分析

趙傳生

（山東華宇工學(xué)院，山東德州 253034）

0 引言

在現(xiàn)代加工技術(shù)發(fā)展過程中，刀具的選擇和切削用量的控制是非常重要的技術(shù)因素，這兩項(xiàng)因素會對產(chǎn)品的加工質(zhì)量直接產(chǎn)生重要影響。因此，相關(guān)部門和工作人員應(yīng)該對數(shù)控加工中的刀具以及削切用量展開深入討論和探究，確保選擇的合理性以及編程設(shè)計(jì)的科學(xué)性。從而有效保證生產(chǎn)過程中對技術(shù)的運(yùn)用，確保其能夠有效符合生產(chǎn)工藝的基本要求，實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步提高數(shù)控加工生產(chǎn)質(zhì)量以及效率。

1 數(shù)控刀具的特征

1.1 刀具或刀片容易切削控制

在機(jī)械制造生產(chǎn)過程中，刀具是主要的切削用具。一般情況下，在數(shù)控機(jī)床的加工中會運(yùn)用到各種不同種類的刀具，以方便完成刀削任務(wù)。因此務(wù)必要保證刀具沒有任何被刀削的痕跡，在實(shí)際刀削過程中，相關(guān)的工件設(shè)備等應(yīng)該盡可能防止出現(xiàn)噴濺問題，有效確保安全。除此之外，為減少刀削噴濺的情況發(fā)生，在實(shí)際操作過程中應(yīng)該有效結(jié)合振動刀削等技術(shù)，進(jìn)一步提升工藝水平。

1.2 刀柄以及刀片具有自動更換刀和系統(tǒng)的特征

由于刀柄以及刀片具有自動更換刀和系統(tǒng)的特征，因此對刀具本身的質(zhì)量和規(guī)格有了更高要求，要確保刀具能夠?qū)崿F(xiàn)通用。因此要求刀具需要具備能夠隨時(shí)調(diào)整和控制尺寸大小的能力，或者使刀具能夠自動實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償磨損，進(jìn)一步提高更換刀的速度和效率。

1.3 刀具精度較高

刀具精度較高，在實(shí)際數(shù)控加工工藝操作過程中，數(shù)控刀具可以完成多種形式的調(diào)節(jié)，通過轉(zhuǎn)換刀片的位置來完成不同類型的加工任務(wù)，有效提升數(shù)控加工工藝的精度。

1.4 刀具或刀片經(jīng)濟(jì)壽命長、耐久度強(qiáng)

在數(shù)控加工工藝操作過程中，通常情況下都會考慮刀具是否具有持久耐用性。由于存在一些客觀因素，生產(chǎn)刀削工具過程中，不同種類的刀具材料會有不同程度的差異，如存在刀刃質(zhì)量的問題。此外，即使是在同樣的生產(chǎn)條件和環(huán)境下，生產(chǎn)的切削刀具在質(zhì)量上也會有一定差異，如存在耐久性方面的問題。

2 選擇數(shù)控刀具的相關(guān)要求

在合理選擇數(shù)控刀具的基礎(chǔ)上，很大程度上能夠有效提高生產(chǎn)效率，同時(shí)能夠最大化優(yōu)化配置資源，在實(shí)際生產(chǎn)過程中減少浪費(fèi)。另外，相關(guān)部門和人員還應(yīng)該加強(qiáng)對刀具的管理措施，有效落實(shí)好刀具外借以及歸還情況，正確保管刀具，防止刀具精度受損害。選擇刀具過程中，編輯數(shù)據(jù)時(shí)系統(tǒng)還應(yīng)該充分結(jié)合人機(jī)交互的特征，選擇刀具時(shí)要明確基本原則：①刀具的剛性條件要滿足要求；②刀具的安裝調(diào)試應(yīng)從簡從易；③刀具應(yīng)具備良好的精確度以及持久性。

選擇刀具的種類和型號過程中，應(yīng)該充分考慮到刀具尺寸以及被加工器件尺寸的問題。尤其是需要被投入到生產(chǎn)過程中的平面零件，在設(shè)計(jì)零件和對零件的輪廓加工部分進(jìn)行分析過程中，通常會考慮采用銑刀。一般情況下，會采用切削性能良好的金刀片刀具進(jìn)行零工件的銑削；在加工凸形臺或者是凹槽的過程中，通常會選擇使用高速鋼立銑刀；如果是加工毛坯的表面或是粗加工孔時(shí)，一般使用鑲硬質(zhì)合金刀片的玉米銑刀。

除此之外，還有一種稱為自由曲面的加工工藝技術(shù)。在加工這類工件過程中，需要注意球頭刀具的頭部，其切削速度為零，為能夠有效保證加工的精確度，切削的行距一般情況下會較為密集，因此球頭的刀具應(yīng)該使用曲面的精加工技術(shù)。由于球頭刀具在加工質(zhì)量以及切削效率上和平頭刀具都有一定的差距，因此在采用平頭刀且避免不要過分切削的情況下，應(yīng)該擇優(yōu)考慮采用平頭刀。另外，刀具自身的精確度以及持久性和刀具的價(jià)格之間也有比較大的關(guān)系，應(yīng)盡可能選擇物美價(jià)廉的刀具。

3 選擇數(shù)控中心刀具的相關(guān)原則

在數(shù)控加工工藝的選擇方面，要科學(xué)有效地選擇數(shù)控刀具。只有在確保刀具選擇合理的情況下，才能夠進(jìn)一步提高刀具和生產(chǎn)機(jī)床之間的匹配程度。在具體的數(shù)控加工管理過程中，應(yīng)該根據(jù)數(shù)控加工生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量以及產(chǎn)品性能，加強(qiáng)對數(shù)控加工技術(shù)的管理和運(yùn)用。另外，還應(yīng)該充分掌握生產(chǎn)加工的每一項(xiàng)技術(shù)，這樣才能夠有效確保數(shù)控加工刀具的效能運(yùn)用。因此，在具體數(shù)控加工過程中，應(yīng)該明確數(shù)控中心刀具選擇的相關(guān)具體原則，在選擇過程中全面落實(shí)相關(guān)原則，這樣才能夠有效提高生產(chǎn)效率。在具體加工過程中，刀具選擇應(yīng)該遵循刀具的性價(jià)比合理的原則，只有充分保證刀具的性價(jià)比，才能夠使其發(fā)揮出價(jià)值，從而有效提高刀具運(yùn)用效率。此外，刀具選擇還應(yīng)該遵循加工刀具和加工零件匹配合理的原則，確保去除量和刀具的切割量相同，這樣才能提高加工效率。

4 選擇數(shù)控刀具對數(shù)控加工工藝的影響

數(shù)控刀具的選擇是否合理，會對數(shù)控加工質(zhì)量帶來很大影響。其中最主要的影響表現(xiàn)為工藝加工的精確度存在差異。另外還會對數(shù)控刀具造成嚴(yán)重?fù)p壞，導(dǎo)致數(shù)控刀具出現(xiàn)不同程度的磨損，造成數(shù)控刀具的耐用性和精確度受到影響，最終無法有效確保數(shù)控加工的質(zhì)量。因此選擇刀具時(shí)，相關(guān)工作人員應(yīng)該充分考慮到刀具選擇對數(shù)控加工工藝各方面的影響因素，根據(jù)具體的加工情況選擇刀具，確保選擇的數(shù)控刀具滿足加工的基本要求。

（1）選擇刀具時(shí)，首先應(yīng)該考慮到數(shù)控加工零件的尺寸大小，同時(shí)還應(yīng)該考慮到加工成本。如果是進(jìn)行大批量零件生產(chǎn)，采用特殊刀具則具備一定優(yōu)勢條件，反之，可以選擇標(biāo)準(zhǔn)刀具，有效控制生產(chǎn)成本。

（2）選擇刀具時(shí)，如果刀具系統(tǒng)的剛性條件較好，則可以使用生產(chǎn)效率較高的刀具進(jìn)行加工。當(dāng)然，還需要有效結(jié)合數(shù)控加工的相關(guān)實(shí)施方案，合理選擇刀具。還要考慮工件尺寸大小和外形等各方面因素。根據(jù)加工工件的具體情況選擇相對應(yīng)的刀具規(guī)格和種類。例如，如果對模型的表面進(jìn)行加工，則使用特殊刀具，這樣能夠有效確保模型的表面符合預(yù)期加工要求，最大程度上確保數(shù)控加工質(zhì)量。

（3）在數(shù)控加工生產(chǎn)過程中，還應(yīng)該考慮到加工表面粗糙程度也會影響加工精度。加工過程中，如果對表面的粗糙程度和加工的精確度提出的標(biāo)準(zhǔn)較高，則工作人員應(yīng)該考慮到具體情況，進(jìn)一步提高選擇刀具的標(biāo)準(zhǔn)，這樣才能有效確保加工工件的質(zhì)量滿足技術(shù)要求。

（4）選擇刀具時(shí)，還應(yīng)該考慮工件的材料問題。選擇刀具時(shí)應(yīng)該明確掌握工件材料的相關(guān)參數(shù)，其硬度以及加工精度等各方面具體情況，防止因某項(xiàng)因素不達(dá)標(biāo)造成刀具選擇不合理。

5 明確數(shù)控刀具切削的用量

5.1 明確切削的速度

為有效提高數(shù)控加工效率，應(yīng)該合理控制切削的速度。應(yīng)該結(jié)合科學(xué)合理的管理方案，有效控制數(shù)控加工切削速度，確保切削速度符合加工的基本要求，這樣才能提高生產(chǎn)效率。具體加工中，由于切削材料和速度存在一定關(guān)系，為有效保證生產(chǎn)順利進(jìn)行，還應(yīng)該確保切削速度的控制和切削材料相統(tǒng)一，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

5.2 明確切削的深度

在機(jī)械生產(chǎn)過程中，還需要注意控制和把握切削深度。具體生產(chǎn)中，明確并加強(qiáng)控制切削的深度，能夠有效提高數(shù)控加工的切削水平。另外，在確保切削深度滿足基本加工要求的情況下，還應(yīng)該確保數(shù)控加工的精確度問題。就是在實(shí)際加工環(huán)節(jié)中，應(yīng)盡可能減少切削次數(shù)來提高切削的速度和效率，這就對切削的深度和切削能力問題提出了更高要求。因此在數(shù)控加工環(huán)節(jié)中，為確保加工表面的粗糙程度以及精確程度，相關(guān)工作人員應(yīng)該加強(qiáng)對切削深度的有效落實(shí)和管理。

5.3 明確切削的進(jìn)給量

數(shù)控加工過程中還應(yīng)該明確切削的進(jìn)給量。在具體加工過程中，相關(guān)工作人員應(yīng)該有效控制切削的進(jìn)給量，這樣能夠更好地使各項(xiàng)生產(chǎn)工序得以落實(shí)。在通常情況下，應(yīng)該結(jié)合被切削的材料來明確切削的進(jìn)給量。在切割環(huán)節(jié)中，如果對切割材料的表面粗糙程度要求不高，則可以適當(dāng)控制切削的進(jìn)給量，反之，應(yīng)該合理地應(yīng)用科學(xué)方式控制切削速度，從而有效控制切削進(jìn)給量。在控制進(jìn)給量過程中，實(shí)現(xiàn)切削的深度和速度相配合，確保三者能夠統(tǒng)一，從而提高數(shù)控生產(chǎn)的能力和水平。

6 結(jié)束語

在具體的數(shù)控加工生產(chǎn)過程中，選擇數(shù)控刀具對數(shù)控加工工藝來說，是一個(gè)非常關(guān)鍵的因素，會對生產(chǎn)效果造成最直接影響，因此，在實(shí)際加工環(huán)節(jié)中，相關(guān)工作人員應(yīng)該嚴(yán)格根據(jù)刀具的選擇標(biāo)準(zhǔn)選擇刀具，確保數(shù)控加工正常開展。另外，相關(guān)工作人員還應(yīng)該結(jié)合選擇數(shù)據(jù)刀具的有關(guān)原則進(jìn)行選擇，合理控制數(shù)控加工的各方面影響因素，有效提高數(shù)控加工工藝水平。