基于數控刀具選擇的數控加工工藝影響分析

鐘陽星

摘 要：數控刀具基于其不同的工藝特征以及特性，在數控加工生產的過程中，關于刀具的選擇對產品的生產制造有非常直接的影響。鑒于此情況，本文將結合數控刀具的特征與數控刀具的不同選擇進行討論，深入談論其選擇不同對于數控加工工藝造成的影響。

關鍵詞：數控刀具;數控加工工藝;選擇影響;影響分析

前言：數控刀具即指現代數控加工過程中效率較高的刀具，各種數控刀具中以機夾可轉位硬質合金刀和超硬刀具兩種刀具為代表，它們基本都是應用于機械生產加工制造環節的切割工具。在實際的生產期間，不同的數控刀具對于企業生產效率有直接的影響。鑒于此，操作人員需要充分結合不同的情況，選用最適合的刀具，通過這樣的方式保證后期生產作業能夠達成生產任務，保障加工機床設備能夠展現出其應有的功能和精度。

1.簡述數控刀具

數控刀具的產生其實就是將數控技術向機械化發展的變現，與傳統刀具技術相比，數控刀具可以自行更換刀片，并且大力提升了刀具的質量，保證其高標準的基礎上高效率的進行生產作業。因此，數控刀具的生產廠家需要將其生產流程與實際需求相結合，開發更加具有針對性的刀具模型，越是適應市場需求的刀具模型，越能受到市場的廣泛推廣。數控刀具的生產廠家還可以依照客戶的具體需求參考，調整刀具的參數至合適的范圍。

相比而言，傳統刀具的使用方式更加直接，雖然數控刀具必須要與自動化機械共同使用。但是，數控自動化設備上的自動換刀裝置能夠準確而快速的進行更換刀具的操作，能夠大幅提升整體生產效率。但是需要注意的是其選刀工作，刀具必須將產品要求與機床設備情況相結合，這樣才能便于日后的數據化管理工作。

2.數控刀具的特點

2.1刀具的經濟效益以及耐用度

通常數控加工中選擇刀具最重要的一項指標就是刀具的持久性和耐用度。在刀具的生產過程中，由于其材料的細微差別，對于刀具的質量必定會產生一定程度的影響，可能會出現基體、涂層不良等情況。由此，即便其生產環境是完全相同的，但是刀具的質量還是可能會出現輕微的差別，例如耐久性等性能。從數控生產的角度而言，其刀具的耐久性以及可靠性都有明確的指標，通常其不能低于標準的0.95左右。

2.2刀片或刀具削切方式進行控制

一般在機床加工的過程中，主要通過刀具進行生產工作，數控機床一般需要種類較多的刀具進行各種削切加工。鑒于此，為了保證刀具使用正確的切削方式，使其在加工過程中順利完成對應的切削任務，一定要選用正確的數控加工指令。同時考慮的還有刀具的加工冷卻問題，除了傳統的外部冷卻以外，內冷刀具也不斷被使用到更廣闊的加工領域。此外，要想減少加工中的震刀情況，還可以在刀具制造中加入抗震工藝，使加工工藝水平進一步提升。

2.3刀具自動更換系統

基于數控自動化器械能夠進行自動刀具的更換，因此，其規格、通用性能以及系統化都必須達到標準質量，這樣，能夠大大增加換刀的速度。另外，刀具中必須具備能夠調整或是對尺寸進行控制的能力，也可以利用自動補償刀具磨損的方式，大大降低調刀的概率。

3.數控刀具的選擇方式及其影響因素

3.1數控刀具的選擇

通常選擇刀具的目的，都是為了將生產效率有所提升。通過合理選擇刀具，能夠將刀具資源結構進行優化，防止刀具資源浪費。同時，還要將刀具的管理機制進行強化，避免刀具被外借后不及時歸還;刀具的保存方式也要正確，以確保刀具的精準度不會遭受影響。在刀具的選擇方面，需要遵循安裝簡單、調試方便的兩大原則，在此基礎上，選擇剛性較強，耐久性以及精確度等各方面性能都比較優秀的刀具。刀具的刀柄可以盡量選擇較短的，以保證其剛性充足。

在刀具的選擇過程中，還需要將刀具規格以及加工零件的尺寸都考慮到位。一般當刀具投入生產流程后，其零件設計中的輪廓加工部分，通常會選用銑刀;進行凸臺或是凹槽的加工中，其刀具選用高速鋼立銑刀較為合適;將毛坯表面和粗加工孔進行加工時一般會選擇硬質合金刀片的玉米銑刀;而立體性較強的工件進行生產的過程中，球頭銑刀或是T形銑刀都是最佳選擇。

此外，還有一種自由曲面加工工藝在進行加工的過程中，需要著重考慮其加工精度，由于球頭刀具在進行頂部端刃削切時，其速度為零，所以需要將其削切的刀路設置的更加緊密一些，通過球頭刀具的有效刃進行曲面工藝的精加工工作。

球頭刀具因為切削速度以及加工效率都比平頭刀具慢，所以，在非曲面的前提下，以平頭刀為首要選擇進行工藝加工。另外，刀具的質量以及刀具的價格一般都成正比例關系，為了將成本控制在有效范圍，所以選擇刀具的時候要在質量良好的條件下，選擇較為經濟的刀具。

3.2影響數控刀具選擇的因素

在進行刀具的選擇時，下述幾項同樣影響產品質量的因素必須要重點關注：第一，數控加工設計的前期規劃;第二，刀具加工生產的主要性質如何;第三，刀具對接的機床是什么作用;第四，產品的大小以及形狀;第五，產品外表的粗糙度;第六，產品的精度要求;第七，加工產品的原料屬性。

另外，還需要考慮其他問題，例如生產中使用的刀具類型以及規格等信息能否達到標準要求;刀具的材料能否適應產品的材料;刀具的切割性能是否足夠使用;其精準度以及耐久性是否達標;其斷屑以及排屑能力情況。

4.數控刀具選擇差別對于加工工藝的影響

數控加工工藝對生產加工的質量和產量有很直接的影響，刀具的選擇則能夠影響數控加工的工藝水平，鑒于此種情況，選用適宜的數控刀具能夠有效提高機加工藝的控制水平。關于刀具的選擇，能在一定的方面決定生產水平以及產品的質量。若是選擇的刀具不合理，不但會加速刀具的磨損情況，還會對刀具的通用性以及精準度都造成不利影響。在進行機械加工生產的過程中，若想保證加工環節的順利展開，那么選擇合適的刀具是必須的。因此，在實際的加工過程中，相關人員需要將刀具的選擇以及產品生產工藝容易受到影響的因素進行充分的考慮，然后進行具體的選擇，滿足產品生產工藝的需求。可以從下述幾方面入手。

4.1對加工零件的數量進行分析

若是工廠承接的產品訂單數量太過龐大，想要控制其生產成本，則可以在刀具的選擇上慎重考慮，結合訂單數量較多的特點，選用復合型功能性較高的專用刀具;若是其訂單的數量較小，就需要與實際生產需求結合，選用耐久性能和通用性較強的刀具，達到更好的控制成本造價，實現節約的目標。

4.2選用合適類型的機床

機械生產加工的過程中，除了要考慮刀具的適配性，還要注意刀具系統與設備機床之間的對接配合度，根據產品的特征、要求、產能、節拍去有針對性的選用對應的加工設備。鑒于此，選擇刀具時，產值和產能高的設備加工工藝，必須選配高質量、高精度、高效率的復合型專用刀具;其次，對于產值高、要求高但產量不高的設備加工工藝，我們要選配能夠精準完成加工任務、充分體現機加工藝水平的高標準刀具。充分考慮刀具與產品形狀結構、尺寸精度、材料特性以及其他因素，選配最適用的刀具。優良的配刀鏈接，能夠直接體現在操作層面上的最優化表現，對于編程順利展開;刀路最簡化;操作員調機率;機床機臺的節拍調節等等，都有關鍵的支持支撐作用。能夠保證刀具、設備、產品、人員、程序等的機加工藝元素暢順的融合，產品產出達到現代化工業4.0的高質量標準。

4.3加工表面的精細度以及粗糙度要求

在選擇刀具期間，其產品表面的精度也是需要考慮的重點。若是產品的加工對于其表面的精細度以及粗糙程度的要求都高于普通標準，技術人員就需要在選擇刀具時重點關注其標準是否能達到產品的工藝標準，保證產品的加工質量符合要求。例如在毛坯加工時，粗加工可以使用粗疏齒銑刀進行，精加工可以切換細密齒銑刀進行。通過切換刀具來達到產品生產的工藝要求。另外，不同產品的原料也會約束刀具的選擇，一些材料需要使用指定的刀具進行操作，產品原料也是影響刀具選擇的重點。因此，產品的原料、硬度以及精度都要在選擇具體的刀具前充分的進行了解。通過加強對數控刀具選擇的合理性，防止刀具出現意料之外的損傷，使得產品的加工質量遭受影響。如此還能有效控制成本，增加整體的經濟效益。

結束語：通過上述情況可知，在產品的生產加工階段，對于數控刀具的選擇，與數控加工廠生產的質量以及生產效率都有直接的聯系。生產加工實際操作環節，需要技術工程人員根據實際情況確定刀具的選擇指標，由此選擇合適的刀具，保證生產工作的有序開展。鑒于這樣的情況，技術工程人員需要將各種類型刀具的特點以及屬性等信息完全掌握，只有如此才能根據生產工況，配用性能最合適的刀具投入生產中。提升所選刀具的合理性，能夠有效提升企業生產加工的質量，還可以幫助加工機械更順利的進行后續的生產制造工作，起到良好的推動作用。

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