機械數(shù)控加工中刀具高效使用方案

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摘要：近幾年我國社會與經(jīng)濟快速發(fā)展，機械數(shù)控加工技術(shù)不斷創(chuàng)新優(yōu)化，并且在實際應用過程中也為各種精密零件加工帶來幫助。但是在實際應用過程中刀具消耗量較高，導致成本支出無法得到控制。所以在發(fā)展過程中，為進一步提高機械數(shù)控加工的合理性，保證刀具能夠得到合理應用，就需要對刀具高效使用問題進行總結(jié)分析，并制定出相應解決方案。文章對機械數(shù)控加工過程中刀具高效使用優(yōu)化進行總結(jié)分析。

關(guān)鍵詞：機械數(shù)控；高效使用；刀具；措施

在生產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展壯大的背景下，各生產(chǎn)單位的關(guān)注重點已經(jīng)不僅僅局限于如何提高生產(chǎn)效率與質(zhì)量，更多的是對生產(chǎn)成本支出控制的關(guān)注。特別是對機械數(shù)控加工的成本控制，因為在加工過程中經(jīng)常會出現(xiàn)刀具無法合理應用導致成本受損的問題，所以在實際工作中就需要結(jié)合實際情況對刀具無法合理應用的問題進行總結(jié)，并制定出相應解決方案，進而合理幫助企業(yè)控制成本支出。

1機械數(shù)控刀具的特點

若要進一步整理出如何提高刀具的使用效率，降低成本，就需要對機械數(shù)控刀具的特點進行總結(jié)，本文結(jié)合實際情況對機械數(shù)控刀具的特點進行總結(jié)分析。首先對刀具的剛性層面進行深入總結(jié)分析。在機械數(shù)控操作過程中極有可能會出現(xiàn)刀具振動與傾斜的問題，所以為了避免刀具因為振動或是傾斜而損耗，就需要結(jié)合實際情況去選擇剛性較強的刀具，若是刀具剛性較差就會直接影響到機械數(shù)控正常操作。因此在實際工作中就需要將這一問題重視起來，那就是如何挑選合適的刀具。在刀具挑選過程中要重視以下幾點，首先一定要選擇切割性能較強的刀具；其次要選擇壽命長的刀具以提高其使用效率，與此同時刀具還需要具備一定的精準度，以免在實際應用過程中出現(xiàn)產(chǎn)品損耗；最后就是刀具在操作過程中一定要具備自動調(diào)節(jié)能力，只有這樣才能保證刀具在實際應用過程中能夠更加高效[1]。在總結(jié)過程中還需要對刀具的可靠性進行分析，在實際刀具挑選過程中還需要將以下兩點重視起來，即模塊化和標準化這兩個特殊層面。在選擇刀具時一定要認真對刀具的多方面因素進行分析，例如在切割一些特殊零件或是材料時其切割方式是否滿足基本切割需求，一般情況下為了保證刀具切割能夠滿足基本需求，企業(yè)都會選擇應用質(zhì)地較為堅硬的合金刀，若是需要對特殊材料進行切割或是遇到特殊情況，還需要選擇涂層的刀具和高速鋼材料刀具，最重要的就是在刀具選擇過程中切忌不要選擇形狀特殊的刀具，更不要選擇容易出現(xiàn)斷刀情況的刀具，因為刀具若是出現(xiàn)了問題就會直接影響到實際操作。在實際操作過程中還需要相關(guān)工作人員學會辨別不同的刀具，同時還需要對刀具的特點了如指掌，通過這樣的方式來提高刀具應用的合理性，避免出現(xiàn)在對粗糙材料切割時應用精密刀具造成損耗的情況，若是遇到特殊情況需要同時應用不同的刀具，一定要明確刀具應用的先后順序，首先需要利用精細刀具進行精加工，隨后再利用粗劣刀具進行后續(xù)加工。在長時間使用刀具后經(jīng)常會出現(xiàn)在使用過程中磨損或是缺口的情況，為了進一步降低成本支出，在發(fā)現(xiàn)刀具出現(xiàn)問題后，就需要結(jié)合實際情況去應用刀具，并進行定量切割。此外還需要將刀具系列化問題重視起來，刀具之間存在系列化應用的規(guī)律，所以在實際加工操作過程中就需要結(jié)合實際情況對刀具進行系列化管理，其目的不僅僅是為了更好地開展工作，同時也是為了更好地對刀具進行管理，那么在實際操作過程中若要選擇出合適的操作刀具，就需要結(jié)合實際情況對以下幾個方面進行分析，分別是機床、材料、操作和工序等，在工作中還需要將這一問題重視起來，那就是在保證以上幾點的同時還需要選擇能夠滿足操作需求的刀柄，只有這樣才能進一步提高機械數(shù)控加工的精確度[2]。

2機械數(shù)控加工時刀具的高效率使用

2.1采納鉆削的概念

各單位若要進一步提高刀具應用合理性，就需要結(jié)合實際情況去選擇合適的加工技術(shù)，并解決技術(shù)應用中出現(xiàn)的問題，通過這樣的方式來提高刀具應用效率與質(zhì)量。為此各單位在實際工作中可以將鉆削加工方式應用起來，該加工方式主要就是應用鉆頭材料進行加工，同時也是加工孔的基本方式，該工藝應用場地較為廣泛，如鉆床、車床和鏜床等。本部分以PCB專門電焊接質(zhì)地堅硬的合金材料所做成的鉆頭舉例，進而對鉆削工藝進行深入介紹。在傳統(tǒng)加工過程中，經(jīng)常需要長時間在固定的轉(zhuǎn)速與進給條件下進行切割，這就會導致刀具承受壓力，同時其切削平面也會因為材料不同出現(xiàn)切割壓力，再加上材料在切割過程中會出現(xiàn)彈性力，所以在此時若是材料壓力增加，就會導致刀具隨著加工時間的延長出現(xiàn)塑性變形。若是此時材料還可以繼續(xù)承受刀具塑性變形帶來的壓力，那么大多數(shù)經(jīng)受長時間擠壓或是已經(jīng)完成切割的零件就會在基板掉落，同時形成巖屑，最終完成切割工作，這一流程就是基本鉆削切割方法。雖然這一加工方式看似簡單，但是在應用這一方式進行加工時經(jīng)常會出現(xiàn)這樣的問題，那就是在長時間加工過程中刀具切割導致其熱量不斷攀升，最終影響到加工質(zhì)量，同時還會導致設備工作質(zhì)量受到影響。若要對刀具切割熱量產(chǎn)生的原因進行總結(jié)分析可以了解到，導致這一問題出現(xiàn)的主要原因就是在實際操作過程中隨著切割時間的不斷增加，刀具來回的摩擦次數(shù)增加，進而產(chǎn)生大量熱量，這就會引發(fā)出熱量攀升的問題，并且在刀具長時間應用過程中其損耗也會增加，產(chǎn)品質(zhì)量也就會隨之下降[3]。所以在實際生產(chǎn)操作過程中，就需要將刀具的磨損問題重視起來，并結(jié)合實際情況將刀具磨損規(guī)律總結(jié)出來，通過這樣的方式來控制加工時間，這樣就能夠保證刀具使用壽命得到延長，同時降低其損耗問題出現(xiàn)的概率見表1。

2.2優(yōu)化刀具的研磨

在日常工作中工作人員經(jīng)常會對刀具進行研磨，其目的就是為了將刀具上的磨損去除，以保證機械設備能夠正常應用，并提高加工效率與質(zhì)量。但是刀具在經(jīng)歷過多次研磨后，其使用壽命就會受到影響，同時在下一次使用后磨損度也會增加，磨損程度增加后摩擦力就會增加，進而產(chǎn)生出更多的熱量，長此以往持續(xù)下去就會導致機械振動頻率增加。不僅如此，在長時間應用并多次研磨后，孔壁質(zhì)量以及孔位也會受到影響，大大增加了刀具斷裂的概率。所以為了避免這樣的問題，就需要結(jié)合實際情況對刀具研磨進行優(yōu)化，通過這樣的方式來提升刀具使用壽命，同時還需要對不同刀具的研磨速度進行控制。為此各企業(yè)就需要結(jié)合實際情況對相關(guān)工作人員進行培訓，培訓的內(nèi)容要以切削刀具研磨規(guī)律為主，根本目的就是保證工作人員在對刀具進行研磨時能夠控制研磨次數(shù)，因為若是研磨次數(shù)過多，會導致刀具使用壽命受到影響。同時還需要工作人員對不同刀具的研磨規(guī)律明確出來，因為不同刀具的使用頻率與作用方式都存在一定差異，若是不將這一問題重視起來，而是一味地利用相同頻率對刀具進行研磨，就可能導致刀具因失去作用價值而造成損耗見表2。

2.3增強對鉆孔的質(zhì)量管控

為了進一步提升機械鉆孔切削加工效率與質(zhì)量，需要工作人員在實際操作與加工過程中將孔位進行精準計算，在此基礎上還需要對孔壁內(nèi)粗糙程度進行分析，以及觀察孔洞周圍是否存在毛刺、釘頭的問題，還有在實際工作中產(chǎn)生燈芯會發(fā)生怎樣的反應，會不會在操作過程中出現(xiàn)大概率斷刀的問題等，以上問題都是PCB鉆孔需要重點關(guān)注的問題，只有在實際工作中將以上問題重視起來，才能進一步提高鉆孔工作的合理性與有效性，并保證機械數(shù)控加工操作工作的質(zhì)量[4]。在此基礎上，相關(guān)工作人員在實際工作中還需要將刀平面光滑程度的問題重視起來，在工作中一定要檢查刀平面光滑程度是否能夠滿足相關(guān)加工標準，通過這樣的方式來確定刀具的研磨次數(shù)。為此相關(guān)工作人員就需要在設備每次完成鉆孔后，及時檢查刀具平面光滑程度。與此同時，在檢查過程中還需要對刀的鋒利程度進行整理，因為在實際操作過程中刀具是否鋒利會直接影響到研磨次數(shù)。一般情況下，出現(xiàn)鉆削力的主要原因大多是因為主、副切削刃破損，這就會導致加工過程中出現(xiàn)孔粗糙度大、毛刺和斷刀等問題。因此在加工過程中一定要有專業(yè)工作人員對刀刃完整度進行檢查。參數(shù)也會給刀具研磨次數(shù)帶來影響，因為在長時間的加工與設備運行過程中，刀具壽命就會隨著研磨次數(shù)的增加而減少，并且每一次研磨后都無法達到新刀時的鋒利程度。所以在實際工作中，相關(guān)工作人員就需要將以上問題重視起來，并制定出相應解決方案，進而有效提高刀具應用的合理性與有效性，提升機械數(shù)控加工質(zhì)量[5]。

2.4利用新型材料

隨著近幾年我國社會與經(jīng)濟快速發(fā)展，越來越多的現(xiàn)代化科學技術(shù)與材料應運而生，通過現(xiàn)代化技術(shù)與材料的應用可以進一步提高刀具應用效率。所以在當前這一新時代發(fā)展背景下，就需要結(jié)合實際情況去選擇相應的材料，進而有效提高材料加工的合理性與有效性。本部分對現(xiàn)代化刀具材料應用進行總結(jié)分析。對現(xiàn)代化新型材料進行簡單分類可以分為以下4種，分別是高性能高速鋼材料、硬質(zhì)合金材料、先進涂層和超硬刀具材料。下面就對這4種材料進行總結(jié)分析，首先是高性能高速鋼材料，這一材料經(jīng)常被當作切削基礎材料，通常被應用到數(shù)控刀具中，利用該材料可以有效提升刀具切削效率，同時還可以進一步提升數(shù)控刀具應用范圍。其次就是硬質(zhì)合金材料，這一材料具有極強的應用優(yōu)勢，主要在于材料具備極強的韌性與抗磨損性，所以也被當作主要刀具材料，經(jīng)常被應用到的是不銹鋼和鑄鐵。隨著時代與技術(shù)不斷進步，超細顆粒以及優(yōu)質(zhì)整體硬質(zhì)合金刀具也開始被廣泛開發(fā)利用，進而有效提升了刀具使用壽命與切削速度[6]。與此同時，先進涂層也為刀具高效應用帶來了幫助，隨著近幾年現(xiàn)代化技術(shù)不斷推進，涂層技術(shù)受到了重點關(guān)注，并且在應用過程中PVD涂層技術(shù)得到了廣泛關(guān)注與重點應用。這一涂層技術(shù)的應用可以通過提高磁場強度、等離子體密度等多種方式來提高涂層實用性，并且在進一步應用過程中還推動了計算機全自動控制技術(shù)的應用。在不斷創(chuàng)新優(yōu)化過程中，涂層表面亮度與整潔度得到了大大提升，同時在現(xiàn)代化涂層技術(shù)應用后還進一步提升了刀具的抗粘結(jié)能力以及耐磨損性能。不僅如此，在現(xiàn)代化涂層技術(shù)應用過程中，為模具開發(fā)帶來了幫助，在涂層技術(shù)應用后模具的開發(fā)周期逐漸縮短，制造成本也得到了控制。最后就是超硬刀具材料，隨著近幾年我國對材料加工要求的不斷提升，硬切削與干切削的要求發(fā)生了轉(zhuǎn)變，同時其技術(shù)應用需求越來越高，所以為了保證刀具能夠滿足實際加工需要，超硬刀具材料應運而生，例如陶瓷類刀具就屬于超硬刀具材料，該材料不僅有著極強的抗塑性變形能力，耐熱能力也得到顯著提升[7]。

3結(jié)束語

通過以上分析可以了解到，在當前現(xiàn)代化機械數(shù)控加工技術(shù)不斷深化的背景下，各單位在發(fā)展過程中應如何選擇刀具，同時也了解到應怎樣合理提高刀具使用效率。那么在實際生產(chǎn)加工過程中，各單位不僅需要重視以上問題，還需要結(jié)合實際情況對不常見問題進行總結(jié)分析，并提高相關(guān)工作人員專業(yè)能力，通過這樣的方式來進一步提高刀具應用的合理性，進而為企業(yè)降低成本支出。最重要的就是在實際工作中，及時對刀具進行清潔維護，因為常見的刀具損耗問題大多數(shù)都來自于未定期維護刀具，導致刀具老化最終損壞，所以為了進一步提高生產(chǎn)效率與質(zhì)量，降低成本支出，就需要合理選擇并應用刀具。

作者:周海軍 王天楊 單位:中海油能源發(fā)展裝備技術(shù)有限公司湛江分公司