机械数控加工中刀具高效使用方案

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摘要：近几年我国社会与经济快速发展，机械数控加工技术不断创新优化，并且在实际应用过程中也为各种精密零件加工带来帮助。但是在实际应用过程中刀具消耗量较高，导致成本支出无法得到控制。所以在发展过程中，为进一步提高机械数控加工的合理性，保证刀具能够得到合理应用，就需要对刀具高效使用问题进行总结分析，并制定出相应解决方案。文章对机械数控加工过程中刀具高效使用优化进行总结分析。

关键词：机械数控；高效使用；刀具；措施

在生产业不断发展壮大的背景下，各生产单位的关注重点已经不仅仅局限于如何提高生产效率与质量，更多的是对生产成本支出控制的关注。特别是对机械数控加工的成本控制，因为在加工过程中经常会出现刀具无法合理应用导致成本受损的问题，所以在实际工作中就需要结合实际情况对刀具无法合理应用的问题进行总结，并制定出相应解决方案，进而合理帮助企业控制成本支出。

1机械数控刀具的特点

若要进一步整理出如何提高刀具的使用效率，降低成本，就需要对机械数控刀具的特点进行总结，本文结合实际情况对机械数控刀具的特点进行总结分析。首先对刀具的刚性层面进行深入总结分析。在机械数控操作过程中极有可能会出现刀具振动与倾斜的问题，所以为了避免刀具因为振动或是倾斜而损耗，就需要结合实际情况去选择刚性较强的刀具，若是刀具刚性较差就会直接影响到机械数控正常操作。因此在实际工作中就需要将这一问题重视起来，那就是如何挑选合适的刀具。在刀具挑选过程中要重视以下几点，首先一定要选择切割性能较强的刀具；其次要选择寿命长的刀具以提高其使用效率，与此同时刀具还需要具备一定的精准度，以免在实际应用过程中出现产品损耗；最后就是刀具在操作过程中一定要具备自动调节能力，只有这样才能保证刀具在实际应用过程中能够更加高效[1]。在总结过程中还需要对刀具的可靠性进行分析，在实际刀具挑选过程中还需要将以下两点重视起来，即模块化和标准化这两个特殊层面。在选择刀具时一定要认真对刀具的多方面因素进行分析，例如在切割一些特殊零件或是材料时其切割方式是否满足基本切割需求，一般情况下为了保证刀具切割能够满足基本需求，企业都会选择应用质地较为坚硬的合金刀，若是需要对特殊材料进行切割或是遇到特殊情况，还需要选择涂层的刀具和高速钢材料刀具，最重要的就是在刀具选择过程中切忌不要选择形状特殊的刀具，更不要选择容易出现断刀情况的刀具，因为刀具若是出现了问题就会直接影响到实际操作。在实际操作过程中还需要相关工作人员学会辨别不同的刀具，同时还需要对刀具的特点了如指掌，通过这样的方式来提高刀具应用的合理性，避免出现在对粗糙材料切割时应用精密刀具造成损耗的情况，若是遇到特殊情况需要同时应用不同的刀具，一定要明确刀具应用的先后顺序，首先需要利用精细刀具进行精加工，随后再利用粗劣刀具进行后续加工。在长时间使用刀具后经常会出现在使用过程中磨损或是缺口的情况，为了进一步降低成本支出，在发现刀具出现问题后，就需要结合实际情况去应用刀具，并进行定量切割。此外还需要将刀具系列化问题重视起来，刀具之间存在系列化应用的规律，所以在实际加工操作过程中就需要结合实际情况对刀具进行系列化管理，其目的不仅仅是为了更好地开展工作，同时也是为了更好地对刀具进行管理，那么在实际操作过程中若要选择出合适的操作刀具，就需要结合实际情况对以下几个方面进行分析，分别是机床、材料、操作和工序等，在工作中还需要将这一问题重视起来，那就是在保证以上几点的同时还需要选择能够满足操作需求的刀柄，只有这样才能进一步提高机械数控加工的精确度[2]。

2机械数控加工时刀具的高效率使用

2.1采纳钻削的概念

各单位若要进一步提高刀具应用合理性，就需要结合实际情况去选择合适的加工技术，并解决技术应用中出现的问题，通过这样的方式来提高刀具应用效率与质量。为此各单位在实际工作中可以将钻削加工方式应用起来，该加工方式主要就是应用钻头材料进行加工，同时也是加工孔的基本方式，该工艺应用场地较为广泛，如钻床、车床和镗床等。本部分以PCB专门电焊接质地坚硬的合金材料所做成的钻头举例，进而对钻削工艺进行深入介绍。在传统加工过程中，经常需要长时间在固定的转速与进给条件下进行切割，这就会导致刀具承受压力，同时其切削平面也会因为材料不同出现切割压力，再加上材料在切割过程中会出现弹性力，所以在此时若是材料压力增加，就会导致刀具随着加工时间的延长出现塑性变形。若是此时材料还可以继续承受刀具塑性变形带来的压力，那么大多数经受长时间挤压或是已经完成切割的零件就会在基板掉落，同时形成岩屑，最终完成切割工作，这一流程就是基本钻削切割方法。虽然这一加工方式看似简单，但是在应用这一方式进行加工时经常会出现这样的问题，那就是在长时间加工过程中刀具切割导致其热量不断攀升，最终影响到加工质量，同时还会导致设备工作质量受到影响。若要对刀具切割热量产生的原因进行总结分析可以了解到，导致这一问题出现的主要原因就是在实际操作过程中随着切割时间的不断增加，刀具来回的摩擦次数增加，进而产生大量热量，这就会引发出热量攀升的问题，并且在刀具长时间应用过程中其损耗也会增加，产品质量也就会随之下降[3]。所以在实际生产操作过程中，就需要将刀具的磨损问题重视起来，并结合实际情况将刀具磨损规律总结出来，通过这样的方式来控制加工时间，这样就能够保证刀具使用寿命得到延长，同时降低其损耗问题出现的概率见表1。

2.2优化刀具的研磨

在日常工作中工作人员经常会对刀具进行研磨，其目的就是为了将刀具上的磨损去除，以保证机械设备能够正常应用，并提高加工效率与质量。但是刀具在经历过多次研磨后，其使用寿命就会受到影响，同时在下一次使用后磨损度也会增加，磨损程度增加后摩擦力就会增加，进而产生出更多的热量，长此以往持续下去就会导致机械振动频率增加。不仅如此，在长时间应用并多次研磨后，孔壁质量以及孔位也会受到影响，大大增加了刀具断裂的概率。所以为了避免这样的问题，就需要结合实际情况对刀具研磨进行优化，通过这样的方式来提升刀具使用寿命，同时还需要对不同刀具的研磨速度进行控制。为此各企业就需要结合实际情况对相关工作人员进行培训，培训的内容要以切削刀具研磨规律为主，根本目的就是保证工作人员在对刀具进行研磨时能够控制研磨次数，因为若是研磨次数过多，会导致刀具使用寿命受到影响。同时还需要工作人员对不同刀具的研磨规律明确出来，因为不同刀具的使用频率与作用方式都存在一定差异，若是不将这一问题重视起来，而是一味地利用相同频率对刀具进行研磨，就可能导致刀具因失去作用价值而造成损耗见表2。

2.3增强对钻孔的质量管控

为了进一步提升机械钻孔切削加工效率与质量，需要工作人员在实际操作与加工过程中将孔位进行精准计算，在此基础上还需要对孔壁内粗糙程度进行分析，以及观察孔洞周围是否存在毛刺、钉头的问题，还有在实际工作中产生灯芯会发生怎样的反应，会不会在操作过程中出现大概率断刀的问题等，以上问题都是PCB钻孔需要重点关注的问题，只有在实际工作中将以上问题重视起来，才能进一步提高钻孔工作的合理性与有效性，并保证机械数控加工操作工作的质量[4]。在此基础上，相关工作人员在实际工作中还需要将刀平面光滑程度的问题重视起来，在工作中一定要检查刀平面光滑程度是否能够满足相关加工标准，通过这样的方式来确定刀具的研磨次数。为此相关工作人员就需要在设备每次完成钻孔后，及时检查刀具平面光滑程度。与此同时，在检查过程中还需要对刀的锋利程度进行整理，因为在实际操作过程中刀具是否锋利会直接影响到研磨次数。一般情况下，出现钻削力的主要原因大多是因为主、副切削刃破损，这就会导致加工过程中出现孔粗糙度大、毛刺和断刀等问题。因此在加工过程中一定要有专业工作人员对刀刃完整度进行检查。参数也会给刀具研磨次数带来影响，因为在长时间的加工与设备运行过程中，刀具寿命就会随着研磨次数的增加而减少，并且每一次研磨后都无法达到新刀时的锋利程度。所以在实际工作中，相关工作人员就需要将以上问题重视起来，并制定出相应解决方案，进而有效提高刀具应用的合理性与有效性，提升机械数控加工质量[5]。

2.4利用新型材料

随着近几年我国社会与经济快速发展，越来越多的现代化科学技术与材料应运而生，通过现代化技术与材料的应用可以进一步提高刀具应用效率。所以在当前这一新时代发展背景下，就需要结合实际情况去选择相应的材料，进而有效提高材料加工的合理性与有效性。本部分对现代化刀具材料应用进行总结分析。对现代化新型材料进行简单分类可以分为以下4种，分别是高性能高速钢材料、硬质合金材料、先进涂层和超硬刀具材料。下面就对这4种材料进行总结分析，首先是高性能高速钢材料，这一材料经常被当作切削基础材料，通常被应用到数控刀具中，利用该材料可以有效提升刀具切削效率，同时还可以进一步提升数控刀具应用范围。其次就是硬质合金材料，这一材料具有极强的应用优势，主要在于材料具备极强的韧性与抗磨损性，所以也被当作主要刀具材料，经常被应用到的是不锈钢和铸铁。随着时代与技术不断进步，超细颗粒以及优质整体硬质合金刀具也开始被广泛开发利用，进而有效提升了刀具使用寿命与切削速度[6]。与此同时，先进涂层也为刀具高效应用带来了帮助，随着近几年现代化技术不断推进，涂层技术受到了重点关注，并且在应用过程中PVD涂层技术得到了广泛关注与重点应用。这一涂层技术的应用可以通过提高磁场强度、等离子体密度等多种方式来提高涂层实用性，并且在进一步应用过程中还推动了计算机全自动控制技术的应用。在不断创新优化过程中，涂层表面亮度与整洁度得到了大大提升，同时在现代化涂层技术应用后还进一步提升了刀具的抗粘结能力以及耐磨损性能。不仅如此，在现代化涂层技术应用过程中，为模具开发带来了帮助，在涂层技术应用后模具的开发周期逐渐缩短，制造成本也得到了控制。最后就是超硬刀具材料，随着近几年我国对材料加工要求的不断提升，硬切削与干切削的要求发生了转变，同时其技术应用需求越来越高，所以为了保证刀具能够满足实际加工需要，超硬刀具材料应运而生，例如陶瓷类刀具就属于超硬刀具材料，该材料不仅有着极强的抗塑性变形能力，耐热能力也得到显著提升[7]。

3结束语

通过以上分析可以了解到，在当前现代化机械数控加工技术不断深化的背景下，各单位在发展过程中应如何选择刀具，同时也了解到应怎样合理提高刀具使用效率。那么在实际生产加工过程中，各单位不仅需要重视以上问题，还需要结合实际情况对不常见问题进行总结分析，并提高相关工作人员专业能力，通过这样的方式来进一步提高刀具应用的合理性，进而为企业降低成本支出。最重要的就是在实际工作中，及时对刀具进行清洁维护，因为常见的刀具损耗问题大多数都来自于未定期维护刀具，导致刀具老化最终损坏，所以为了进一步提高生产效率与质量，降低成本支出，就需要合理选择并应用刀具。

作者:周海军 王天杨 单位:中海油能源发展装备技术有限公司湛江分公司