机械数控加工过程中刀具的合理使用与控制探讨

机械数控加工过程中刀具的合理使用与控制探讨

刘常发

江苏省常州技师学院

摘要：在机械制造生产过程中，重视机械数控加工过程中刀具的合理使用以及控制是提高机械数控加工质量的重要环节。刀具作为数控加工过程中不能缺少的工具，是减少材料浪费、提高加工效率的重要部件。在机械数控加工过程中，需要根据刀具的具体应用特点对刀具进行合理使用，并开展有效的刀具控制工作，提高机械数控加工质量与生产效率。

关键词：数控加工；刀具应用；控制要点

前言

在数控加工技术快速发展的背景下，数控刀具结构出现了极大优化和改进。市场上数控机床的刀具种类和规格也越来越丰富。目前，在数控机床加工过程中，刀具的合理使用和控制至关重要，是保证机械数控加工质量和效率的重要举措。

一、机械数控加工中的刀具应用特点

对机械数控加工过程中的刀具应用进行分析，其主要性能特点表现在以下方面：

（1）粗加工刀具刚性比较强。在粗加工刀具使用过程中，其刚性比较优良，并且具有较强的准确度，使热量和挤压而发生的形变可能性降低。

（2）更换步骤比较简单。机械数控加工过程中，刀具可以根据具体的生产需求及时更换。刀具种类也越来越丰富，使用年限比较长。在切割过程中可以稳定运行。并且刀具尺寸也可以根据生产需求进行调节，减少更换刀具的时间[1]。

（3）标准性和完整性较好。在机械数控加工过程中，刀具可以开展断屑和卷屑等不同工作。在整个管理过程中的标准性和完整性都比较强。

在当前的机械数控加工使用过程中，保证刀具的使用刚性至关重要。对机械数控加控技术来说，刚性对提高加工效率和质量有积极作用。如果数控刀具的刚性无法达到要求，在运行过程中可能出现倾斜问题，影响加工的精准性，无法开展后续工作。甚至会对整体生产效率产生影响。导致这一原因主要是在刀具振动过程中会加深数控机床的磨损程度，影响刀具的使用年限。再加上我国不同行业的创造能力出现了极大变化，在刀具选用方面的要求越来越高。在当前的机械数控加工过程中，对刀具进行合理选择，需要根据具体的生产需求进行合理使用并加强刀具使用控制工作，提高刀具应用的科学性和合理性。

二、机械数控加工中刀具合理使用要点

（一）加强刀面光洁度检查

在机械数控加工过程中，在刀具使用时，为了保证使用的合理性，需要对刀面光洁程度进行检查，特别是机械数控机床停止运行后，相关的操作人员需要及时对机床功能进行全面检查，如果出现严重磨损必须及时更换刀具，防止因为刀具受损对加工过程或者生产效率产生不利影响。在对刀面光洁程度进行检查时，企业要根据企业的生产需求制定与市场标准产品质量相符合的检查要求。在检验刀面光洁程度时，要由专业的操控人员对规定标准和刀具的实践检验结果进行对比，从而获取刀具的检验数据。在机械数控加工应用过程中，有一部分加工材料在加工时产生的热量无法发散，如果持续进行加工会影响刀具的稳定性，如果不及时检查刀面光洁度，刀面出现刮痕会对数控加工质量产生负面影响[2]。

（二）加强刀具锋利程度检验

机械数控加工技术在操作过程中对刀面的锋利度要求比较高，如果刀面锋利程度不足，在加工中的车削效果受到负面影响，对产品的最终质量产生影响。相关工作人员需要在每次加工之前加强刀面锋利程度检查，这是保证数控加工刀具合理使用的重要基础。在检测时可以利用放大镜等进行辅助检查，如果刀具变钝，要及时研磨。研磨后也需要对刀具的锋利程度进行检查。除了加强刀面锋利度检查之外，还要对刀面是否存在缺口等损坏问题进行检查。在开展刀面锋利度检查工作时，要避免机械数控加工中因为刀面过钝导致加工偏位、钉头等问题。

（三）重视刀具研磨和管理工作

在机械数控加工技术应用中，要对刀具进行定时研磨和管理，保证刀具的使用效率，延长刀具的使用寿命。为了减少刀具在机械数控加工中的返修次数，在刀具每次使用完成后需要进行检查。对一些反复使用的刀具要进行返修，才能保证刀具的应用效果和使用寿命。在机械数控加工过程中，对刀具进行定时研磨和定期管理可以保证制造企业的生产效率和生产质量。

（四）重视参数检查和数据调整

在刀具使用后，为了保证其使用的合理性和科学性，要加强参数检查，并对不合理的数据进行调整。一般刀具使用一段时间后，即使经过全方位管理和维护，刀具的性能仍然会下降。而部分企业为了减少其生产成本，在刀具出现较大损坏之前并不会更换刀具。但是为了保证没有更换刀具时生产出来的产品与质量标准符合，需要操控人员及时调整和检查参数，确保机械数控机床在运行中处于良好的运行状态。技术人员需要加强刀具研磨和管理，并且要保证刀具的种类和机床钻孔参数相符。刀具在长期使用和生产中都会受到损坏，在实际应用中切割力会受到影响，摩擦力增加，切割效果存在一定差异，要根据刀具的具体应用效果进行调整和维护。

三、机械数控加工中刀具控制方法

（一）提高刀具结构的合理性

目前，刀具主要包含装夹部分和工作部分，其中装夹部分一般设置带孔装夹以及带柄装夹两种。带孔刀具可以根据内孔套在数控机床主轴上。工作部分包括刀刃、排屑储屑空间、断屑结构及切屑液通道等。在具体的机械数控加工操作过程中，加工精度受刀具结构的影响比较大。为了对机械数控加工刀具质量进行有效控制，需要保证刀具结构的抗弯性能、抗冲击韧性满足加工要求，提高刀具的使用性能。

（二）加强刀具切削热控制

机械数控加工过程中要对各种材料进行处理，主要包含玻璃、纤维、铝、铜等材料。这些材料与钻头之间进行摩擦产生的切削热无法有效发散，会对刀具的使用性能产生影响，对机械数控加工精度也会产生影响。不同刀具匹配的车削液存在差异。例如陶瓷刀具会利用水基切削液，在加工高强度和碳纤维等材料方面有重要作用。

（三）重视钻孔检查

在机械数控加工处理过程中对刀具进行有效控制还要重点关注钻孔质量，保证钻孔质量，对刀具的损坏问题进行解决。通过实践分析可以确定在机械数控加工过程中，刀具的切削速度、切削精度等受钻孔位置、孔壁间隙程度以及孔毛刺等影响比较大。在实际加工中需要根据前期设计要求对钻孔质量进行严格控制，保证刀具切削加工能够高质量稳定完成。每一次钻孔完成后要由技术人员根据技术标准对钻孔进行全面检查，判断孔壁是否平滑、是否存在过多毛刺，从而判断出刀是否存在异常、刀具是否锋利，进而获取刀具研磨方案[3]。一般刀具运行状态会影响切削力平衡性，如果刀具在机械加工过程中存在异常情况，会对元器件产生损坏，切削力平衡性降低，伴生各种质量问题。在刀具使用之前要加强刀刃状态检查，如果存在问题要快速处理，保证所有参加运行的刀具处于最佳运行状态。如果在加工过程中出现精度偏差，要及时找准偏差原因，对计算机动态模拟软件进行应用，对输出温度、振动频率等参数进行分析，准确掌握偏差原因，对刀具参数进行调整，确保刀具能够达到使用标准。

四、结语

总而言之，在数控加工过程中，重视刀具的合理使用和质量控制至关重要。这是提高机械数控加工效率和质量的重要环节。在具体的操作过程中需要根据刀具的合理使用要点加强刀具维护和检修工作，特别是在刀具使用之前需要进行全面检查。在刀具长时间使用后需要对其运行参数进行调整，保证刀具的应用效果，提高机械数控加工精准度。

参考文献：

[1]李婷. 机械数控加工过程中刀具的合理使用与控制[J]. 造纸装备及材料, 2022(003):051.

[2]闵福均, 顾永广. 关于机械数控加工过程中刀具的合理使用控制与研究[J]. 内燃机与配件, 2021(19):2.

[3]李宁. 机械数控加工过程刀具高效使用优化探讨[J]. 装备维修技术, 2020(2):1.

作者简介:刘常发(1998.08.23)， 男，汉，江西省万年县，本科，职务:普通教师 职称：无，研究方向：数控加工