机械数控加工过程中刀具的合理使用控制研究

发表时间:2021/3/29   来源:《科学与技术》2021年第1期   作者:万新成
[导读] 当前随着社会生产的需求不断增加,促进了机械加工规模的不断扩大。
        万新成
        北京天地玛珂电液控制系统有限公司     
        摘要:当前随着社会生产的需求不断增加,促进了机械加工规模的不断扩大。针对机械行业分析能够发现,针对机械数控加工方面,数控车床设备的应用受到了广泛的重视和关注,其应用范围也更为广阔。通过对市场进行分析发现,数控机床的有效应用以及其所展现的高效生产力和高精准度的加工件能够有效满足市场需求;而针对数控机床加工过程来看,在实际加工操作上对刀具有很多要求。本文基于机械数控加工过程进行分析,来明确如何合理使用刀具的方法,以及如何控制刀具磨损进行分析。
        关键词:机械数控;数控加工;刀具使用;控制研究
针对整个机械加工行业发展来看,数控车床的应用相比传统普通车床具有很大优势,其精密性以及加工件的稳定性都高于传统的普通车床。通过数控机床加工过程的分析能够发现,刀具作为加工过程中的重要辅助工具,保证其合理地使用对机械数控加工有着重要意义。因此,在数控加工过程中需要结合各种刀具的实际特点,针对相关的参数调整情况进行过程管控,以及结合实际情况来加强管控体系的构建,促进刀具使用的安全性和稳定性的提升,促进机械加工行业的不断发展与进步。
        1、刀具使用特点与使用操作原理探析
1.1刀具特点分析
针对刀具特点进行分析,可以发现常见的刀具制作材料有高速钢、硬质合金、金刚石、CBN材料等[1]。通过对这几种材料进行应用方面的调查以及相关分析能够发现性能展现最好的是金刚石材质的刀具。数控机床加工过程中对加工的精密度要求很高,而金刚石材质的刀具在超精密加工过程中能够很好地展示其性能。由于数控机床所使用的刀具不同于普通车床,在机械数控加工中,为了迎合数控加工环境与加工要求,所使用的刀具在其特性方面的要求上,期望刀具具备刚性大、规格标准化的特点。与传统普通机床相比,数控机床在运行过程中如果使用刚性小的刀具,会导致刀具在加工过程中产生不良变化,会加速对刀具的磨损,甚至会影响到机床设备的磨损,缩短刀具的使用寿命,更会直接影响到加工的精度。
1.2刀具使用原理分析
通过对机械数控加工过程的观察和研究,发现刀具在加工过程中的运行方式是以钻削来完成的。在数控机床的加工中,刀具通过完成钻削的运行过程中会对材料产生压力,当这种压力超出材料强度时,会导致材料切削面的破损和分离断落现象出现。由此可知,在进行数控加工时,刀具的强度必须要大于材料强度,否则会严重影响到数控切割效果。
2、刀具磨损状况出现的原因分析
刀具在使用过程中,或多或少都会出现磨损现象。但是通过数控机床道具切割过程中能够发现刀具在切割过程中的磨损程度有所不同。轻微的磨损程度对刀具的影响不大,如果产生较为严重的磨损会直接影响到刀具的使用寿命,导致使用成本压力加大。

针对刀具磨损情况进行深入分析,能够发现刀具在数控加工加工中需要与材料进行接触,刀具与材料的切削面进行钻削的过程中会产生大量热量,这些热量是用切削面与刀具的高速摩擦而产生的,使得刀具表面及内部的温度急剧升高[2]。由此能够看出,刀具磨损程度主要是热量快速且大量产生而导致的。另外,刀具的磨损情况也与加工的材料息息相关。当加工材料的强度较大时,在切削过程中产生的摩擦及钻屑热相对更大,会加剧刀具的磨损。当刀具磨损达到一定程度时,继续将刀具用于数控加工之中会严重影响加工精度及质量,也会大大增加断刀率。
3、刀具在数控加工中的使用控制方法探究
在机械数据加工过程中,刀具的使用过程中产生磨损现象对于整个加工效果过程会带来不良影响,影响数控机床的工作效率,严重时还会直接导致加工件质量水平的降低。由此可见,加强刀具在数控加工过程中的使用控制,并研究与之相关的科学合理的控制方法显得十分重要。
3.1针对性地结合加工需求选用和购买刀具
在刀具的选择上,要着重关注刀具的质量。购买刀具时要选择正规厂家的产品,刀具的选择要结合实际加工的需求来决定使用何种材质的刀具,根据加工环境和加工需求,结合刀具材质的特性,参考机床的加工性能以及工序安排来选择刀具。但耐磨损和抗冲击的性能是所有刀具都必须考虑的硬性指标。譬如涂层刀具的摩擦系数相对较低,在切削加工中产生的切削温度相对较低,刀具的耐用度要高于普通高速钢刀具。但是其韧性和锋利性相比其他材质稍显逊色。陶瓷材质的刀具虽然具有较高的硬度,但是无论在刚性上还是抗冲击方面都较差[3]。因此,立足于数控加工需求来选择与之相适的刀具对于加工作业的有效完成具有重要作用。
3.2及时调整并更正刀具参数
刀具在经过一段时间的使用后,其性能或多或少都会有所降低。但是通过对机械加工企业的调查研究发现,大部分企业为了节省生产成本,更换刀具的周期较长;因此对于旧刀具的使用过程中,保证其加工精度以及提升加工效率显得十分重要。需要针对旧刀具的状态进行对应的参数校正,保证其能够维持最佳状态,在加工运作过程中维持其高效性能。应当有相应的选择控制体系对其进行选择,再在此基础上调整钻孔参数,使其能与刀具相适配。
3.3完善刀具管控体系
当刀具的磨损程度达到需要返修的状况时,需要对刀具进行返修作业。针对这一方面,需要对刀具返修作业的次数进行有效管控,重点控制刀具的返修率。在降低成本的同时提高效率。对于当前机械行业发展来看,随着市场竞争的愈发激烈,如何有效提升加工效率以及提升产品质量是企业关注的重点,这就离不开企业建立相关的科学管理体系。在机械数控加工过程中,要做到合理使用刀具,必须深度发掘刀具所具备的特性以及结合数控加工特征来明确与之相关的工作原理,才能对合理使用刀具做出正确的判断并提出科学的建议。在使用过程中,只有建立健全刀具管控体系,才能保证机械数控加工过程中刀具的合理使用与控制。
4、结语
综上所述,机械数控加工相关加工工作的开展,需要在加工过程中对相关设备进行科学有效的管理。在实际工作中,刀具作为数控车床运行的重要工具,在选择和使用上都需要正确的方式方法进行有效使用和合理管控,并针对工作流程等明确注意事项,从而保证数控机床加工作业的有效开展,提高刀具的利用率和加工效率。
参考文献
[1]王禾玲.数控加工刀具运动轨迹的研究[J].西北农林科技大学学报.2016(11):12-13
[2]范智广.数控加工精度分布规律的研究[J].东北大学学报.2014(01):12-13
[3]孔庆涛.面向中小企业的数控刀具选择及管理系统研究与开发[J].天津大学学报.2016(16):12-13
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