試論數(shù)控加工工藝對刀具優(yōu)化設(shè)計(jì)的影響

胡福

[摘 ? ? ? ? ? 要] ?制造業(yè)在迅速發(fā)展，數(shù)據(jù)車床開始不斷普及，與傳統(tǒng)車床不同，數(shù)控加工的效率更高，產(chǎn)品的質(zhì)量也會(huì)得到更好的保障。如今數(shù)控加工中的各類技術(shù)在不斷進(jìn)步，讓數(shù)控加工的速度以及進(jìn)度都有明顯的提升，借助人機(jī)交互，利用編程選擇合適的數(shù)控加工刀具，對切削的用量進(jìn)行控制，可以讓數(shù)控加工的速度以及質(zhì)量得到一定程度上的優(yōu)化。探討刀具優(yōu)化以及改進(jìn)的一些情況，結(jié)合數(shù)控加工刀具一些缺陷進(jìn)行分析，提出一些優(yōu)化的對策。

[關(guān) ? ?鍵 ? 詞] ?數(shù)控加工工藝;刀具優(yōu)化設(shè)計(jì);影響

[中圖分類號] ?TG659 ? ? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)志碼] ?A ? ? ? ? ? ?[文章編號] ?2096-0603（2019）16-0046-02

現(xiàn)階段制作業(yè)的生產(chǎn)加工中，使用的多數(shù)是焊接式合金刀具，多數(shù)的刀具零件是有著一定硬度的鑄鐵材料，數(shù)控加工中容易導(dǎo)致刀具磨損，從而降低產(chǎn)品表面的精度，現(xiàn)實(shí)中數(shù)控加工還會(huì)出現(xiàn)車刀不斷切換的情況，程序不斷使用，甚至?xí)?dǎo)致崩刀，從而增加了維修成本以及刀具的成本。

一、數(shù)控加工工藝現(xiàn)狀

數(shù)控加工就是為產(chǎn)品進(jìn)行機(jī)械加工，在實(shí)際生產(chǎn)中全面借助數(shù)控技術(shù)提升生產(chǎn)的整體質(zhì)量以及效果，讓數(shù)控加工得到提升。數(shù)控加工的特點(diǎn)就是高精密以及高效率，在數(shù)控加工的實(shí)際開展中，借助計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)過程的管控名，然后依據(jù)事前設(shè)定好的流程和模式，完成對機(jī)械產(chǎn)品的加工。數(shù)控加工與傳統(tǒng)加工不同，數(shù)控加工的靈活性以及便捷性更強(qiáng)，在數(shù)控加工中，微電子技術(shù)迅速進(jìn)步，給數(shù)控加工帶來新的發(fā)展動(dòng)力，將其引入數(shù)控加工中，提升了數(shù)控加工的穩(wěn)定性以及高效性，在國內(nèi)制造業(yè)數(shù)控加工中得到廣泛應(yīng)用以及認(rèn)可。如今信息化技術(shù)不斷進(jìn)步，數(shù)控加工在國內(nèi)的應(yīng)用范圍還會(huì)不斷進(jìn)步，應(yīng)用范圍也會(huì)不斷更新。

現(xiàn)階段數(shù)控加工的實(shí)際發(fā)展中也要面臨諸多的問題。

1.人為因素。數(shù)控加工還是處于初級發(fā)展中，但是數(shù)控加工的實(shí)際應(yīng)用范圍還是非常廣泛的，多數(shù)企業(yè)因?yàn)楦黝愐蛩氐南拗?，其中有客觀因素，也有人為因素，導(dǎo)致數(shù)控加工應(yīng)用設(shè)備比較陳舊，這是無法避免的;而在數(shù)控加工中若是設(shè)備陳舊，則會(huì)影響到數(shù)控加工的整體精度，進(jìn)而影響到產(chǎn)品的質(zhì)量。因此在數(shù)控加工中要安排專門的人員，定期對設(shè)備展開檢查以及維護(hù)，保證數(shù)控加工的各類設(shè)備處于正常的運(yùn)行狀態(tài)，數(shù)控加工無論是精細(xì)加工還是粗化加工，都對設(shè)備有不同的要求，現(xiàn)階段人為因素對數(shù)控加工造成的影響還是比較明顯的。

2.程序編寫方面的問題。在數(shù)控加工中，要借助計(jì)算機(jī)技術(shù)對這個(gè)程序進(jìn)行控制，程序編寫是否適當(dāng)至關(guān)重要。對于程序的編寫，首先是編程人員要對數(shù)控加工的指令足夠熟悉以及掌握內(nèi)部諸多的隱藏功能，這些都是需要嚴(yán)格的控制。其次是編程人員要定期接受技術(shù)的培訓(xùn)，因?yàn)榫幊碳夹g(shù)在不斷更新，數(shù)控加工方面的知識也是在不斷更新，因此編程人員需要及時(shí)對自身的知識進(jìn)行更新，從而對新技術(shù)不斷掌握，對數(shù)控加工展開嚴(yán)格的控制。最后是結(jié)合實(shí)際情況展開數(shù)控加工編程。在工作中程序要體現(xiàn)出對數(shù)控加工的實(shí)用性，避免在數(shù)控加工中出現(xiàn)走空刀的現(xiàn)象。

3.換刀的問題。在數(shù)控加工中要對各類的刀具展開應(yīng)用，在對大批量的零件進(jìn)行加工的情況下，為了保證數(shù)控加工的效率以及質(zhì)量，要進(jìn)行簡單的換刀。選擇簡單并且便捷的換刀方式，可以讓數(shù)控加工的時(shí)間得到一定程度上的節(jié)約，同時(shí)也可以保證在數(shù)控加工中各類設(shè)備的精度不受影響，或者是盡量減少精度上的影響，對于降低數(shù)控加工的成本也是有幫助的。要想提升數(shù)控加工的整體效率，換刀方式是一定要進(jìn)行考慮的，需要保證對其中的各類因素展開考慮，保證換刀的迅速和快捷。

二、數(shù)控加工中刀具優(yōu)化的目標(biāo)

數(shù)控加工不斷被應(yīng)用到制造業(yè)加工中，隨著技術(shù)不斷更新，制作業(yè)需要實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化更新，機(jī)械加工則是向著綠色化以及智能化的方向不斷發(fā)展，數(shù)控加工的效率以及精度都需要不斷提升。而刀具的優(yōu)化是提升數(shù)控加工進(jìn)度以及質(zhì)量的一個(gè)重要因素，對刀具進(jìn)行選擇，要滿足實(shí)際生產(chǎn)的各類參數(shù)，也就是高質(zhì)量以及低能耗的數(shù)控加工。要想讓生產(chǎn)率得到提升，就要對刀具的直徑、更換刀具的頻率等展開詳細(xì)的考慮，防止刀具以及零件的干涉，降低成本則是需要找到更加耐磨的材質(zhì)，讓刀具的使用更加長久，節(jié)約維修的成本。刀具優(yōu)化的目標(biāo)，盡可能圍繞質(zhì)量、能耗、成本以及效率幾個(gè)方面進(jìn)行考慮[1]。

三、數(shù)控加工工藝對刀具優(yōu)化設(shè)計(jì)的影響

（一）加工刀具的安裝位置要適當(dāng)

在數(shù)控加工的實(shí)際開展中，刀具磨損是經(jīng)常遇到的一種情況，若是檢查的結(jié)果出現(xiàn)工件表面有振紋的情況，就說明刀具安裝為位置是存在問題的。刀具位置直接影響到加工的質(zhì)量和進(jìn)度。因此要對刀具位置進(jìn)行嚴(yán)格的控制，刀尖以及工件軸線需要保證位置適當(dāng)[2]，否則就會(huì)導(dǎo)致在切削的時(shí)候出現(xiàn)振動(dòng)，從而讓刀具受到損傷，對加工進(jìn)程也會(huì)有直接的影響，因此對刀具進(jìn)行安裝的時(shí)候，一定要保證安裝足夠牢固以及適當(dāng)，將墊片的前端對其，然后結(jié)合刀具的加工進(jìn)度對車削直徑工件的情況進(jìn)行考慮，對刀尖探出的程度進(jìn)行控制，防止剛度差的情況發(fā)生，讓工件的表面無法達(dá)到足夠的精度，或者是出現(xiàn)打刀和扎刀的問題。另外要用一些方法提升刀具安裝的穩(wěn)定性，如可以擦拭墊片。

（二）選擇加工刀具的種類

在數(shù)控加工中有諸多種類的加工刀具，不同的加工刀具有不同的特點(diǎn)，為了達(dá)到質(zhì)量以及效率上的優(yōu)化目標(biāo)，在加工刀具的實(shí)際選擇中，需要保證加工刀具與車床加工有足夠的適應(yīng)性，要求符合各類加工特征，選擇合適的加工刀具材質(zhì)。另外，為了讓加工刀具的安裝以及調(diào)整足夠便捷，提升加工刀具管理的效率，要注意提升加工刀具的通用化以及標(biāo)準(zhǔn)化，小型或者螺紋的加工刀具，還有多功能加工刀具，因?yàn)槿心ケ容^便捷，精度出色，有著不錯(cuò)的剛性，制造也更加便捷，因此這類加工刀具是進(jìn)行整體式車刀加工的選擇。焊接式加工刀具的結(jié)構(gòu)比較簡單，在進(jìn)行選擇的時(shí)候更加系統(tǒng)，因此要對被加工特點(diǎn)進(jìn)行全方位的考慮[3]。

（三）確定加工刀具材料

選擇加工刀具的材料，對加工成本有非常大的影響，結(jié)合工件的材料以及工藝，還有鉆頭的頭部以及材料都要進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)。加工刀具的精度還要進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬?yōu)化，如精鏜刀在精密微調(diào)方面是最佳的選擇，通常刀頭的材料是硬質(zhì)合金，為了將加工刀具材質(zhì)的性能發(fā)揮出來，可以避免因?yàn)榍邢鞫氯?，讓鉆頭出現(xiàn)被折斷的情況，防止硬質(zhì)合金，要對被切削工件的情況進(jìn)行準(zhǔn)確把握，避免對材料造成浪費(fèi)。一些工件形狀非常復(fù)雜，對加工刀具的速度有著嚴(yán)格的要求，并且要求一定的耐磨性，或者是加工難，要采用高效的高速鋼材質(zhì)加工刀具。

（四）確定加工刀具的直徑和長度

通常情況下已經(jīng)加工的部分，不與加工刀具的光桿部分碰撞，但是在切削的長度比加工刀具現(xiàn)階段切削的深度小的時(shí)候，就會(huì)出現(xiàn)磨具下滑以及精度不足的情況，在對工件開展精加工的時(shí)候，為防止刀尖出現(xiàn)穩(wěn)定性不足的局面，或者是加工刀具出現(xiàn)振動(dòng)影響加工的精度的情況。這個(gè)時(shí)候需要適當(dāng)振動(dòng)長度，對加工刀具進(jìn)行選擇的時(shí)候要有所側(cè)重。理論上到刀架和工件之間要保持適當(dāng)?shù)木嚯x，這也是控制精度的一個(gè)重要的方面。加工刀具的實(shí)際選擇中，直徑以及長度是重要的指標(biāo)，要結(jié)合實(shí)際加工的需求，對加工刀具的這兩個(gè)參數(shù)進(jìn)行確定，選擇合適的加工刀具可以讓加工過程更加穩(wěn)定，產(chǎn)品的加工精度會(huì)達(dá)到更加理想的水平，因此要注重對直徑以及長度的規(guī)劃，考慮到各方面的因素。

（五）加工刀具的結(jié)構(gòu)優(yōu)化

為了防止出現(xiàn)裝夾誤差，保證工件的表面精度以及相互位置，在加工刀具的實(shí)際選擇中，要注意結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。要盡量避免使用一些結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜的加工刀具，在加工刀具的選擇中，減少一些旋轉(zhuǎn)刀架的使用，避免因?yàn)榧庸さ毒叩哪p導(dǎo)致加工生產(chǎn)被中斷的情況，同時(shí)要盡量降低維修的難度。加工刀具要進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)優(yōu)化，在對加工刀具展開應(yīng)用的過程中，需要注重對加工刀具狀態(tài)的觀察，若是發(fā)現(xiàn)加工刀具有嚴(yán)重磨損的情況，就要及時(shí)進(jìn)行換刀，避免對加工質(zhì)量造成影響。

（六）加工刀具的有效補(bǔ)償

在實(shí)際加工中，為了保證加工工件的實(shí)際質(zhì)量以及機(jī)床的功效，需要保證對加工對象進(jìn)行更換的過程中進(jìn)行加工刀具補(bǔ)償?shù)膯栴}。在實(shí)際的加工中，加工刀具位置與理論位置其實(shí)是有檢查的，加工刀具的實(shí)際位置要進(jìn)行刀具補(bǔ)償，從而將偏差彌補(bǔ)，要不斷對加工程序進(jìn)行調(diào)整，更換加工刀具的時(shí)候要對補(bǔ)償值進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

總之，數(shù)控加工為生產(chǎn)力的提升做出諸多的助力，而對加工刀具也是有諸多的影響，要進(jìn)行適當(dāng)?shù)牡毒邇?yōu)化，促進(jìn)生產(chǎn)效率以及質(zhì)量的提升，滿足社會(huì)生產(chǎn)的實(shí)際需求。因此要對加工刀具展開合理的優(yōu)化。

參考文獻(xiàn)：

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編輯 王 敏