韩伟运 刘家兴 刁晓宇
中国中车青岛四方机车车辆股份有限公司 山东 青岛 266111
摘要：相比较于普通车床而言，数控车床在多个方面具有明显优势，如加工精度、生产效率等。数控车床逐渐成为机械生产的重要手段，提升数控车床的工作效益成为广大工作人员的思考重点。影响数控车床工作效益的一大重要工具即刀具，刀具的质量、使用、控制都将直接影响机械数控车床的运行稳定以及运行安全。因此，在推进数控车床机械生产的过程中相关工作人员必须重视刀具的使用与控制，这样才能够在保障安全性的同时提高经济效益，适应时代发展需要。
关键词：机械；数控加工；刀具使用；优化
数控车床机械加工过程中刀具的合理利用与控制实际上是一个系统的过程。它需要把握其钻削原理，在此基础上着眼于细节，进行刀具的研磨、合理的选择、正确的使用、必要的控制。这样才能够真正发挥刀具的积极作用，进一步推动数控车床机械加工工作的开展，在节约成本、提升质量、保证安全的基础上实现“多赢”。
1数控机床的组成及特点
数控机床的主要组成部分如下：（1）主机，数控机床的核心部件是主机，它包括各种机械部件，如床身、立柱和各种用于切削的结构部件，直接影响数控机床的功能和运行；（2）驱动系统，数控机床需要通过驱动系统的应用来充分发挥其运行性能，驱动系统的重要组成部分是主轴电机、主轴驱动单元、进给单元、进给电机等，它可以驱动数控机床系统的各个部分，保证主轴的转动满足系统的需要（3）数控装置，包括各种软硬件设备，主要用来存储各种数据，然后将其转换成数控机床的各种技术参数，输入并存储，然后对系统中的各种数据进行处理、优化和分析，从而提高数控机床的控制效果（4）辅助装置是提高数控机床稳定性的关键，是非常重要的配套基础设施，如照明、排屑、冷却、润滑等系统。这些虽然不直接影响数控机床的性能，但对机床的稳定性、耐久性、加工精度等方面有着巨大的影响。
与传统的加工设备相比，数控机床的主要特点是：（1）能实现多坐标联动，科学、高效、准确地完成各种加工任务；（2）加工精度较高，而数控机床完成的加工操作保证了零件的高精度和高效率（3）自动化程度高，通过数控机床加工，操作者的劳动强度相对较低，加工精度好，数控机床零件多，精度较高，操作人员应具有较高的专业素质，并可根据加工需要随时调整程序和技术参数，从而保证加工后零件的精度合格，提高整体加工水平。
2刀具使用特征
要想合理的使用与控制刀具，首先必须明确相较于普通机床而言机械数控机床使用的刀具究竟有何差别，只有明确其刀具本体的特殊性，才能够在使用的过程中更为精准且具体的使用与控制。
机械数控机床使用的刀具，其具体特征表现如下特征。
(1)刚性好，尤其是在粗加工的过程中刀具的使用特征更为明显；(2)精度高，能够针对性对应到具体的实际钻削、切割工作中；(3)抗震性好，能够很好地抵抗摩擦和压力；(4)互换性，在刀具破损后能够及时的根据机械加工的需要进行刀具的更换；(5)寿命长，切削的过程中能够有效的根据材料进行刀具尺寸的调整，不会造成“不对位”情况的发生，折损刀具的使用寿命；(6)可靠性强，能够在断屑、卷屑中拥有良好的可靠性。
在充分了解刀具实用特性的基础上把握刀具的特点，在后续开展刀具管理与使用时便有了基本的参照标准，从标准出发将刀具本身的特点保持，这便是有效管理与控制的最终目的，也是服务于机械数控机床加工的目的。
3机械数控加工中刀具优化措施
3.1提高行业的生产效率
考虑到影响刀具寿命的主要因素，一般来说，现阶段数控加工行业将优先考虑刀柄较短、与刀具参数和属性相匹配的机床。这种选配方法可以有效地提高生产线的产品加工质量。机械加工行业要提高全过程的生产效率，就必须缩短生产时间，保证每件产品的加工质量。
大件加工要一次性完成，同时要保证加工工艺的准确性。在这个水平上，刀具的质量是决定性的因素，应该得到充分的考虑。根据工件的质量和粗糙表面选择合适的刀具。
3.2刀具尺寸与零件表面尺寸一致
在刀具选择方面，工作人员会根据工件的实际尺寸进行选择。刀具选择过大或过小都会影响整个过程。默认情况下，行业根据零件曲面尺寸选择工具。选择端铣刀加工平面零件的外轮廓；铣刨机采用硬质合金；高速钢端铣刀用于加工槽、凸台等工件；采用球面铣刀加工自由曲面；在各种形状零件的加工过程中，为了保证曲面零件的加工精度，必须选用平头刀具。平头刀具在加工表面、粗加工和精加工方面优于球头刀具。
3.3换刀应按标准程序进行
因为目前数控加工行业是实行人机交互的加工模式。在工具更换方面，员工应严格按照更换流程或标准进行工作。在某些类型数控机床的加工过程中，刀具更换需要人工辅助完成。每次换刀都要花很长时间。为了保证生产线的顺利进行，数控编程人员首先需要了解刀具的尺寸和刀柄的尺寸，以及换刀时刀具的调整方法。由于更换过程和步骤的复杂性，有必要尽量减少加工中使用的刀具数量。同时，要合理安排刀具的顺序，将精加工与粗加工分开。为了提高机械数控机床的生产效率，可以实现数控机床的自动换刀功能。
3.4控制刀具锋利程度
数控机床刀具的锋利度直接影响材料的切削效果，也是过程控制的重要组成部分。这就要求工人在使用机械数控机床的过程中要定期监测刀具的锋利度，并及时观察刀具在使用过程中的锋利度是否不均匀，以免在使用过程中影响后续产品的生产效果。或“临时抱佛脚”，及时维修，影响工作进度。
刀具锋利度检查需要有专门的、有经验的人员来完成，需要用放大镜进行检查。随后研磨刀具后，必须再次测试刀具锋利度。这种检测主要是观察叶片部位是否有细小缺陷和刀具的损伤密度。这里使用的放大镜需要使用X80倍的放大镜进行工具检查。此技术方法必须由专业人员完成，以确保工具的锋利度能满足产品生产的需要。
当然，这也对员工提出了一定的工作要求。也就是说，在锐度检测过程中，必须严格按照刀具的锐度标准进行。要认真细致，做好检查准备工作，及时登记锐度检测结果，避免遗漏，确保每次锐度检测到位。
3.5检查管控体系的完整性
检查钻削刀具的控制系统是否完善也是过程控制的重要组成部分，这就要求工作人员及时检查和调整控制。就像企业管理一样，即使在工具使用的小范围内，也必须有一个相对完整有效的监控体系。
一是要有效控制刀具的磨削和检验。明确具体的检查和打磨次数，并记录每次的返修情况。这样，就可以理清思路，避免刀具的磨削和使用问题；二是对钻井作业进行必要有效的管理和控制，及时复查刀具。当复检中出现问题时，无论问题有多小，都需要处理而不是忽视。避免在实际加工过程中因一些小问题而影响刀具的作用，导致后续应用不合格刀具进行机械数控车床加工工作。
结论
总的来说，人们既要保障机械加工的生产质量和成本问题，同时也要开拓思维，按照现代制造产业的生产目标，极大促进了刀具的合理化使用。从根本上解决了机械数控加工过程中对刀具的合理使用。
参考文献：
[1]李炳宁,邢荣霞.机械数控加工过程刀具高效使用优化探讨[J].内燃机与配件,2018(13).
[2]丘宏岳.机械数控加工过程刀具高效使用优化探讨[J].南方农机,2019,50(20).
[3]姜宇,孙飞.机械数控加工过程刀具高效使用优化探讨[J].军民两用技术与产品,2019(8).
[4]彭波.机械数控加工过程刀具高效使用优化探讨[J].时代农机,2019(10).