基于数控刀具选择的数控加工工艺影响分析

钟阳星

摘 要：数控刀具基于其不同的工艺特征以及特性，在数控加工生产的过程中，关于刀具的选择对产品的生产制造有非常直接的影响。鉴于此情况，本文将结合数控刀具的特征与数控刀具的不同选择进行讨论，深入谈论其选择不同对于数控加工工艺造成的影响。

关键词：数控刀具;数控加工工艺;选择影响;影响分析

前言：数控刀具即指现代数控加工过程中效率较高的刀具，各种数控刀具中以机夹可转位硬质合金刀和超硬刀具两种刀具为代表，它们基本都是应用于机械生产加工制造环节的切割工具。在实际的生产期间，不同的数控刀具对于企业生产效率有直接的影响。鉴于此，操作人员需要充分结合不同的情况，选用最适合的刀具，通过这样的方式保证后期生产作业能够达成生产任务，保障加工机床设备能够展现出其应有的功能和精度。

1.简述数控刀具

数控刀具的产生其实就是将数控技术向机械化发展的变现，与传统刀具技术相比，数控刀具可以自行更换刀片，并且大力提升了刀具的质量，保证其高标准的基础上高效率的进行生产作业。因此，数控刀具的生产厂家需要将其生产流程与实际需求相结合，开发更加具有针对性的刀具模型，越是适应市场需求的刀具模型，越能受到市场的广泛推广。数控刀具的生产厂家还可以依照客户的具体需求参考，调整刀具的参数至合适的范围。

相比而言，传统刀具的使用方式更加直接，虽然数控刀具必须要与自动化机械共同使用。但是，数控自动化设备上的自动换刀装置能够准确而快速的进行更换刀具的操作，能够大幅提升整体生产效率。但是需要注意的是其选刀工作，刀具必须将产品要求与机床设备情况相结合，这样才能便于日后的数据化管理工作。

2.数控刀具的特点

2.1刀具的经济效益以及耐用度

通常数控加工中选择刀具最重要的一项指标就是刀具的持久性和耐用度。在刀具的生产过程中，由于其材料的细微差别，对于刀具的质量必定会产生一定程度的影响，可能会出现基体、涂层不良等情况。由此，即便其生产环境是完全相同的，但是刀具的质量还是可能会出现轻微的差别，例如耐久性等性能。从数控生产的角度而言，其刀具的耐久性以及可靠性都有明确的指标，通常其不能低于标准的0.95左右。

2.2刀片或刀具削切方式进行控制

一般在机床加工的过程中，主要通过刀具进行生产工作，数控机床一般需要种类较多的刀具进行各种削切加工。鉴于此，为了保证刀具使用正确的切削方式，使其在加工过程中顺利完成对应的切削任务，一定要选用正确的数控加工指令。同时考虑的还有刀具的加工冷却问题，除了传统的外部冷却以外，内冷刀具也不断被使用到更广阔的加工领域。此外，要想减少加工中的震刀情况，还可以在刀具制造中加入抗震工艺，使加工工艺水平进一步提升。

2.3刀具自动更换系统

基于数控自动化器械能够进行自动刀具的更换，因此，其规格、通用性能以及系统化都必须达到标准质量，这样，能够大大增加换刀的速度。另外，刀具中必须具备能够调整或是对尺寸进行控制的能力，也可以利用自动补偿刀具磨损的方式，大大降低调刀的概率。

3.数控刀具的选择方式及其影响因素

3.1数控刀具的选择

通常选择刀具的目的，都是为了将生产效率有所提升。通过合理选择刀具，能够将刀具资源结构进行优化，防止刀具资源浪费。同时，还要将刀具的管理机制进行强化，避免刀具被外借后不及时归还;刀具的保存方式也要正确，以确保刀具的精准度不会遭受影响。在刀具的选择方面，需要遵循安装简单、调试方便的两大原则，在此基础上，选择刚性较强，耐久性以及精确度等各方面性能都比较优秀的刀具。刀具的刀柄可以尽量选择较短的，以保证其刚性充足。

在刀具的选择过程中，还需要将刀具规格以及加工零件的尺寸都考虑到位。一般当刀具投入生产流程后，其零件设计中的轮廓加工部分，通常会选用铣刀;进行凸台或是凹槽的加工中，其刀具选用高速钢立铣刀较为合适;将毛坯表面和粗加工孔进行加工时一般会选择硬质合金刀片的玉米铣刀;而立体性较强的工件进行生产的过程中，球头铣刀或是T形铣刀都是最佳选择。

此外，还有一种自由曲面加工工艺在进行加工的过程中，需要着重考虑其加工精度，由于球头刀具在进行顶部端刃削切时，其速度为零，所以需要将其削切的刀路设置的更加紧密一些，通过球头刀具的有效刃进行曲面工艺的精加工工作。

球头刀具因为切削速度以及加工效率都比平头刀具慢，所以，在非曲面的前提下，以平头刀为首要选择进行工艺加工。另外，刀具的质量以及刀具的价格一般都成正比例关系，为了将成本控制在有效范围，所以选择刀具的时候要在质量良好的条件下，选择较为经济的刀具。

3.2影响数控刀具选择的因素

在进行刀具的选择时，下述几项同样影响产品质量的因素必须要重点关注：第一，数控加工设计的前期规划;第二，刀具加工生产的主要性质如何;第三，刀具对接的机床是什么作用;第四，产品的大小以及形状;第五，產品外表的粗糙度;第六，产品的精度要求;第七，加工产品的原料属性。

另外，还需要考虑其他问题，例如生产中使用的刀具类型以及规格等信息能否达到标准要求;刀具的材料能否适应产品的材料;刀具的切割性能是否足够使用;其精准度以及耐久性是否达标;其断屑以及排屑能力情况。

4.数控刀具选择差别对于加工工艺的影响

数控加工工艺对生产加工的质量和产量有很直接的影响，刀具的选择则能够影响数控加工的工艺水平，鉴于此种情况，选用适宜的数控刀具能够有效提高机加工艺的控制水平。关于刀具的选择，能在一定的方面决定生产水平以及产品的质量。若是选择的刀具不合理，不但会加速刀具的磨损情况，还会对刀具的通用性以及精准度都造成不利影响。在进行机械加工生产的过程中，若想保证加工环节的顺利展开，那么选择合适的刀具是必须的。因此，在实际的加工过程中，相关人员需要将刀具的选择以及产品生产工艺容易受到影响的因素进行充分的考虑，然后进行具体的选择，满足产品生产工艺的需求。可以从下述几方面入手。

4.1对加工零件的数量进行分析

若是工廠承接的产品订单数量太过庞大，想要控制其生产成本，则可以在刀具的选择上慎重考虑，结合订单数量较多的特点，选用复合型功能性较高的专用刀具;若是其订单的数量较小，就需要与实际生产需求结合，选用耐久性能和通用性较强的刀具，达到更好的控制成本造价，实现节约的目标。

4.2选用合适类型的机床

机械生产加工的过程中，除了要考虑刀具的适配性，还要注意刀具系统与设备机床之间的对接配合度，根据产品的特征、要求、产能、节拍去有针对性的选用对应的加工设备。鉴于此，选择刀具时，产值和产能高的设备加工工艺，必须选配高质量、高精度、高效率的复合型专用刀具;其次，对于产值高、要求高但产量不高的设备加工工艺，我们要选配能够精准完成加工任务、充分体现机加工艺水平的高标准刀具。充分考虑刀具与产品形状结构、尺寸精度、材料特性以及其他因素，选配最适用的刀具。优良的配刀链接，能够直接体现在操作层面上的最优化表现，对于编程顺利展开;刀路最简化;操作员调机率;机床机台的节拍调节等等，都有关键的支持支撑作用。能够保证刀具、设备、产品、人员、程序等的机加工艺元素畅顺的融合，产品产出达到现代化工业4.0的高质量标准。

4.3加工表面的精细度以及粗糙度要求

在选择刀具期间，其产品表面的精度也是需要考虑的重点。若是产品的加工对于其表面的精细度以及粗糙程度的要求都高于普通标准，技术人员就需要在选择刀具时重点关注其标准是否能达到产品的工艺标准，保证产品的加工质量符合要求。例如在毛坯加工时，粗加工可以使用粗疏齿铣刀进行，精加工可以切换细密齿铣刀进行。通过切换刀具来达到产品生产的工艺要求。另外，不同产品的原料也会约束刀具的选择，一些材料需要使用指定的刀具进行操作，产品原料也是影响刀具选择的重点。因此，产品的原料、硬度以及精度都要在选择具体的刀具前充分的进行了解。通过加强对数控刀具选择的合理性，防止刀具出现意料之外的损伤，使得产品的加工质量遭受影响。如此还能有效控制成本，增加整体的经济效益。

结束语：通过上述情况可知，在产品的生产加工阶段，对于数控刀具的选择，与数控加工厂生产的质量以及生产效率都有直接的联系。生产加工实际操作环节，需要技术工程人员根据实际情况确定刀具的选择指标，由此选择合适的刀具，保证生产工作的有序开展。鉴于这样的情况，技术工程人员需要将各种类型刀具的特点以及属性等信息完全掌握，只有如此才能根据生产工况，配用性能最合适的刀具投入生产中。提升所选刀具的合理性，能够有效提升企业生产加工的质量，还可以帮助加工机械更顺利的进行后续的生产制造工作，起到良好的推动作用。

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