机械数控加工过程刀具高效使用优化探讨

柴晓辉

摘 要：机械制造行业如果想要在当前的工业生产市场中占有优势发展地位，就必须要通过技术革新的方式来提升机械制造效率，创造出更高的价值。很多机械制造企业都积极地引进了数控技术，改造了传统化的机械加工系统，提升了整个加工过程的集成化、柔性化以及自动化特点。基于提升劳动生产率的工作需求，需对系统中使用的刀具进行保养，使其可以被高效运用。

关键词：机械数控加工；刀具；高效使用；优化方法

数控技术是当前的很多机械制造企业运用的核心技术，在该中技术手段的影响之下，企业可启用自动化的生产系统，更加高效且高质量地完成加工机械产品的活动。在新型加工系统中，刀具是关键的加工工具，正确运用刀具可以帮助使加工工作变得更加顺畅，加工出的各种机械零件也可以更具标准化特点。本文结合数控加工需求，探讨优化刀具应用的相关工作。

1 钻削刀具的技术原理分析

刀具是自动化的数控加工系统中的关键工具，如果想要正确应用刀具，必须要对其技术原理进行有效掌握，确定刀具的优化空间与优化其辱点。刀具在数控加工过程中，主要起到的是钻削作用，一般会给刀具应用硬度与强度均比较高的合金型钻头，在进给与高转速的多重影响下，刀具切削面会因挤压力带来的影响而切削材料，使加工材料出现变形的情况。当变形材料的数量增加之后，弹性数量也会随之改变，变形处理工作也会随之转变为塑性形变。如果加工材料不能继续承受塑性形变，材料被挤压或者被切削的部位将会从材料中脱落，钻屑就此形成。从这一切削过程中，可以确定材料变形效果会受到切削热量的影响，同时刀具也会受到其影响。

在处理不同的切削加工材料时，刀具的钻头受到的影响不同，尤其是在处理纸垫板、玻璃纤维以及铝盖板材料时，刀具与材料摩擦的部位会形成一定的切削热。随着摩擦面积增加，刀具受到的切削阻力也会变强，切削热因受到摩擦力的影响在不断增加；另外钻孔任务量增加后，刀具受损问题也会逐渐严重，在这种情况下切削热问题也会被加剧，刀具在数控加工活动中的应用效果将会变差，甚至还会出现断刀的情况。

加工材料給刀具带去的影响比较明显，因此在保养刀具时，不能仅凭借使用时间来管控刀具，需以实际加工应用情况与加工对象的状况来调整保护刀具的方法，使刀具可以在数控加工系统中被长期应用。

在对材料进行加工时，由于被加工材料的不同，对刀具的磨损程度也存在着区别，比如在加工陶瓷类的材料时，陶瓷材料属于坚硬材料，陶瓷的接触面比较厚，因此对于刀具的磨损非常严重，在对类似于陶瓷的材料进行钻削时，如果还是按照同其它材料一样的钻削方法，不仅达不到满意的钻削效果，而且，会增加刀具的磨损，大大减少刀具的使用寿命。

2 研磨处理分析

工作人员在展开研磨刀具的工作时，应当根据刀具的具体受损情况来选择研磨方法，同时研磨频次不可过高。根据刀具使用经验，可以确定刀具使用时间越长，受损情况也就更加严重，机械振动情况也会影响刀具的使用效果，受到刀具的影响，孔位与孔壁均难以达到精度标准，数控加工系统的断刀率也会随之增加。而研磨刀具可以帮助减轻刀具的受损情况，研磨工作的关键在于精准控制研磨次数。在管理刀具时，可以研磨工作为准来对经常被研磨以及返修的刀具加以区分，在研磨刀具时主要需要消除磨损层，使刀具恢复到原有的锋利程度。

3 强化刀具控制工作

在控制刀具时，需把握多种控制工作要点，在展开钻孔处理工作时，需对刀面进行检查，确定其光滑性，如果在应用刀具时，出现了钻削力不能保持平衡的情况，可能是受到了切削刃的影响，因此在被应用的刀具必须具有完整的刀刃。

3.1 全面检查刀具

钻孔加工属于刀具的各个切削面要尽可能做到光滑干净，减少钻削带来的阻力，进而减小摩擦，所以在使用钻孔前，需要专门技术人员利用专业放大镜对刀具进行全方面检查，对于存在问题的刀具要及时进行解决，禁止使用已经破损的刀具。

无论怎样对刀具的各个刀刃进行管理控制，随着刀具使用寿命的增加以及研磨次数的增加，都无法从根本上保证刀具的锋利程度达到新刀具的锋利程度，操作稍有不甚，就会降低孔壁的质量，孔壁质量主要包括孔粗糙度大、钉头、灯芯质量差的问题。因此，必须制定完善的选别控制系统，尤其是在X80倍放大镜下检查副切削刃有明显钝圆现象时更要慎重使用，在此基础上，刀具的选择要根据钻孔参数与刀具、板材的匹配性做出科学合理的调整，理论上来讲，刀具经过长期的磨损，以及研磨次数的增加，切削力会不同程度下降，摩擦力也会逐渐增加，影响刀具的切削效果。

刀刃的完好性和对称性是保证钻削平稳的重要条件，如果在进行钻削前，刀具的两个切削刃就已经发生了损坏，若继续使用，会造成钻削力的不平衡，从而发生孔粗糙度大、刀刃断裂、偏位、钉头、毛刺、灯芯质量超差等一系列严重的质量问题，因此，在使用钻孔前，需要专门技术人员用专业放大镜对刀具进行全方面检查，检查全部细节是否完好、存在损坏现象，对于损坏的部分能修理的要及时修理，不能修理的要进行科学合理的处理。值得注意的是，对于刀具的检查要在每次使用之前，并非定期检查，对于每次准备钻孔前进行管控十分重要，随着刀具的使用次数逐渐增多，越要重点关注刀具的各个部分是否完好，没有损坏，为增加刀具的研磨次数做到充分保障。

3.2 加强刀具管理工作

部分机械加工企业应用的刀具管理系统存在不完善的问题，工作人员应当从刀具管理工作入手，来加强保护与养护刀具的力度，定期检查数控加工系统中安装的刀具，如果发现有受损情况的刀具，立刻对其进行返修处理，并将刀具返修记录做好，确定刀具的缺陷被消除后，才能将其重新应用到数控加工活动中，检查刀具的工作人员必须富有一定的责任心。

关于钻孔工作站的管控，对于需要出库的刀具进行复检，发现不合格的刀具需要及时处理，禁止不合格刀具出库，在进行复检时，要加强钻孔过程中的产品质量方面的管控工作，在首件完成加工的情况下，对其孔壁状态和孔位精度两个重要项目进行重点检查，一旦出现问题，要及时反馈给相关的技术人员，进行专门处理，禁止劣质刀具流出仓库，造成刀具的盲目使用；由于工厂生产环节多、生产程序复杂、生产人员综合技能存在差别，因此，对于生产的每个环节都要进行有效管控与确认，全部确认并且没有问题后形成规范文件，只有做好机械数控加工过程中刀具的合理使用与控制，产品的质量才能得到保障。

4 结束语

机械企业承担着加工高质量的机械产品的生产任务，而其行业竞争活动同样具有日益激烈化的变动倾向，因此加工企业必须要对各种技术优势加以把握，运用高新技术来处理加工环节中的缺陷，强化加工系统优化效果。本文主要从数控加工系统中使用的刀具切入，通过多种处理工作来优化刀具的应用效果，被处理过的刀具具有的应用效率也被充分提升，加工企业还需继续根据生产需要改进数控加工系统。

参考文献

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