俗話說(shuō)“工欲善其事必先利其器”，這個(gè)道理從古至今都被很好地延續(xù)并傳揚(yáng)著，然而在機(jī)床行業(yè)，刀具似乎并不是越“快”越好，很多在初接觸到機(jī)床刀具的時(shí)候，都有著一個(gè)疑問(wèn)“為何好好的刀具要進(jìn)行鈍化處理呢？”今天就讓我們一起來(lái)了解一下關(guān)于“刀具鈍化”的那些事兒。

其實(shí)，刀具鈍化并不是大家字面理解的意思，而是一種有效提高刀具使用壽命的手段。通過(guò)平整、拋光、去毛刺等工序達(dá)到提高刀具質(zhì)量的目的。這其實(shí)是刀具在精磨之后，涂層之前的一道正常工序。一般來(lái)說(shuō)，刀具鈍化拋光的方式分為毛刷、噴砂、拖拽式拋光機(jī)，這其中又屬毛刷與拖拽式的應(yīng)用為廣泛。

從事金屬切削行業(yè)的人都知道，刀具在成品前會(huì)經(jīng)過(guò)砂輪刃磨，但是刃磨加工會(huì)造成不同程度的微觀缺口。這就導(dǎo)致數(shù)控機(jī)床在進(jìn)行高速切削的同時(shí)微觀缺口會(huì)極易擴(kuò)展，從而加快刀具的磨損和損壞。現(xiàn)代的切削技術(shù)中對(duì)刀具的穩(wěn)定性和精密性都有了嚴(yán)格要求，因此數(shù)控刀具在涂層前必須經(jīng)過(guò)刀口的鈍化處理，才能保證涂層的牢固性和使用壽命。

刀具鈍化的優(yōu)勢(shì)與目的

1.抵抗刀具物理磨損

在切削過(guò)程中刀具表面會(huì)被工件逐漸耗損，切削過(guò)程中切削刃在高溫高壓下也易發(fā)生塑性變形。刀具的鈍化處理可以幫助刀具提高剛性，避免刀具過(guò)早喪失切削性能。

2.保持工件的光潔度

刀具刃口有毛刺會(huì)導(dǎo)致刀具磨損，加工工件的表面也會(huì)變得粗糙。經(jīng)鈍化處理后，刀具的刃口會(huì)變得很光滑，崩刃現(xiàn)象也會(huì)相應(yīng)減少，工件表面光潔度也會(huì)提高。

3.方便凹槽排屑

對(duì)刀具凹槽拋光處理可以提高表面質(zhì)量和排屑性能，凹槽表面越平整光滑，排屑就越好，就可實(shí)現(xiàn)更連貫的的切削加工。

數(shù)控機(jī)床的刀具在經(jīng)過(guò)鈍化拋光后，表面會(huì)留下許多小孔，在加工時(shí)這些小孔可以吸附更多的切削液，使得切削時(shí)產(chǎn)生的熱量大大減少，極大得提高切削加工的速度。

綜上所述，刀片刃口鈍化十分重要，正如我國(guó)古人所說(shuō)“千里之堤，潰于蟻穴”，刀片刃口微觀缺口這個(gè)“蟻穴”雖小，卻影響刀具性能和壽命這個(gè)“千里之提”，是不可小視的大問(wèn)題。刀片刃口鈍化技術(shù)是提高刀具壽命減少刀具消耗的有效措施之一。無(wú)論在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)兩個(gè)方面都是可行的、有效的，進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)切削加工水平的提高，縮小與國(guó)外刀具切削性能的差距。

活塞環(huán)主要分為氣環(huán)和油環(huán)兩種。

活塞環(huán)的作用

氣環(huán)的作用是保證氣缸與活塞間的密封性，防止漏氣，并且要把活塞頂部吸收的大部分熱量傳給氣缸壁，由冷卻水帶走；油環(huán)起布油和刮油的作用，下行時(shí)刮除氣缸壁上多余的機(jī)油，上行時(shí)在氣缸壁上鋪涂一層均勻的油膜。這樣既可以防止機(jī)油竄入氣缸中燃燒掉，又可以減少活塞與氣缸壁的摩擦阻力。此外，油環(huán)還能起到輔助封氣的作用。

活塞環(huán)的工作條件及性能要求

活塞環(huán)工作時(shí)受到氣缸中高溫、高壓燃?xì)獾淖饔?，溫度較高（尤其是，溫度可達(dá)600K）。活塞環(huán)在氣缸內(nèi)做高速運(yùn)動(dòng)，加上高溫下部分機(jī)油出現(xiàn)變質(zhì)，使活塞環(huán)的潤(rùn)滑條件變差，難以保證液體潤(rùn)滑，磨損嚴(yán)重。因此，要求活塞環(huán)彈性好，強(qiáng)度高、耐磨損。

活塞環(huán)的間隙

活塞環(huán)會(huì)在發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中與高溫氣體接觸發(fā)生熱膨脹現(xiàn)象，而周期性的往復(fù)運(yùn)動(dòng)又使其出現(xiàn)徑向脹縮變形。因此，為了保證正常的工作，活塞環(huán)在氣缸內(nèi)應(yīng)該具有以下間隙。

d—活塞環(huán)內(nèi)徑；B—活塞環(huán)寬度

■ 端隙又稱(chēng)開(kāi)口間隙，是指活塞環(huán)在冷態(tài)下裝入氣缸后，該環(huán)在上止點(diǎn)時(shí)，環(huán)的兩端頭之間的間隙。一般為0.25~0.50mm。

■ 側(cè)隙又稱(chēng)邊隙，是指活塞環(huán)裝入活塞后，其側(cè)面與活塞環(huán)槽之間的間隙。第道環(huán)因?yàn)楣ぷ鳒囟雀撸g隙較大，一般為0.04~0.10mm；其他環(huán)一般為0.03~0.07mm。油環(huán)側(cè)隙比氣環(huán)小。

■ 背隙是指活塞環(huán)裝入氣缸后，活塞環(huán)內(nèi)圓柱面與活塞環(huán)槽底部間的間隙，一般為0.50~1.00mm。油環(huán)背隙較氣環(huán)大，有利于增大存油間隙，便于減壓泄油。

活塞環(huán)的泵油作用

由于側(cè)隙和背隙的存在，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，活塞環(huán)便產(chǎn)生了泵油作用。其原因是，活塞下行時(shí)，活塞環(huán)靠在環(huán)槽的上方，活塞環(huán)從缸壁上刮下來(lái)的機(jī)油充入環(huán)槽下方；當(dāng)活塞上行時(shí)，活塞環(huán)又靠在環(huán)槽的下方，同時(shí)將機(jī)油擠壓到環(huán)槽上方。如此反復(fù)運(yùn)動(dòng)，就將缸壁上的機(jī)油泵入燃燒室。由于活塞環(huán)的泵油作用，使機(jī)油竄入燃燒室，會(huì)使燃燒室內(nèi)形成積炭和增加機(jī)油消耗，并且還可能在環(huán)槽（尤其是第道氣環(huán)槽）中形成積炭，使環(huán)卡死，失去密封作用，甚至折斷活塞環(huán)。

氣  環(huán)

■  氣環(huán)的密封機(jī)理

活塞環(huán)有一個(gè)切口，且在自由狀態(tài)下不是圓環(huán)形，其外形尺寸比氣缸的內(nèi)徑大些，因此，它隨活塞一起裝入氣缸后，便產(chǎn)生彈力而緊貼在氣缸壁上。

活塞環(huán)在燃?xì)鈮毫ψ饔孟拢瑝壕o在環(huán)槽的下端面上，于是燃?xì)獗憷@流到環(huán)的背面，并發(fā)生膨脹，其壓力下降。同時(shí)，燃?xì)鈮毫?duì)環(huán)背的作用力使活塞環(huán)更緊地貼在氣缸壁上。壓力已有所降低的燃?xì)?，從第道氣環(huán)的切口漏到第二道氣環(huán)的上平面時(shí)，又把這道氣環(huán)壓貼在第二環(huán)槽的下端面上，于是，燃?xì)庥掷@流到這個(gè)環(huán)的背面，再發(fā)生膨脹，其壓力又進(jìn)一步降低。

如此繼續(xù)進(jìn)行下去，從后一道氣環(huán)漏出來(lái)的燃?xì)?，其壓力和流速已?jīng)大大減小，因而泄漏的燃?xì)饬恳簿秃苌倭?。因此，為?shù)很少的幾道切口相互錯(cuò)開(kāi)的氣環(huán)所構(gòu)成的“迷宮式”封氣裝置，就足以對(duì)氣缸中的高壓燃?xì)膺M(jìn)行有效的密封。

氣環(huán)的斷面形狀及各環(huán)間隙處的氣體壓力

■  氣環(huán)的切口

氣缸內(nèi)的燃?xì)饴┤肭S箱的主要通路是活塞環(huán)的切口，因此，切口的形狀和裝入氣缸后的間隙大小對(duì)于漏入曲軸箱的燃?xì)饬坑幸欢ǖ挠绊?，切口間隙過(guò)大，則漏氣嚴(yán)重，使發(fā)動(dòng)機(jī)功率減小；間隙過(guò)小，活塞環(huán)受熱膨脹后就有可能卡死或折斷。切口間隙值一般為0.25~0.8mm。第道氣環(huán)的溫度，因而其切口間隙值。

氣環(huán)的切口形狀

直角形切口工藝性好；階梯形切口的密封性好，但工藝性較差；斜口形切口，斜角一般為30°或45°，其密封作用和工藝性均介于前兩種之間，但其銳角部位在套裝入活塞時(shí)容易折損；圖中(d)為二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)活塞環(huán)的帶防轉(zhuǎn)銷(xiāo)釘槽的切口，壓配在活塞環(huán)槽中的銷(xiāo)釘，是用來(lái)防止活塞環(huán)在工作中繞活塞中心線轉(zhuǎn)動(dòng)的。

■   氣環(huán)斷面形狀

氣環(huán)的斷面形狀

■ 矩形環(huán)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、散熱性好、廢品率低；缺點(diǎn)主要是有泵油作用，容易造成機(jī)油消耗量過(guò)大并有可能形成燃燒室積炭。另外，矩形環(huán)的刮油性、磨合性及密封性較差，現(xiàn)代汽車(chē)基本不采用。

■ 錐面環(huán)的優(yōu)點(diǎn)是與氣缸壁的接觸為線接觸，密封和磨合性能較好，刮油作用明顯，容易形成油膜以改善潤(rùn)滑；缺點(diǎn)是傳熱性能較差。錐面環(huán)主要應(yīng)用在除第道環(huán)外的其他環(huán)。

■ 扭曲環(huán)是當(dāng)代汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)廣泛應(yīng)用的一種活塞環(huán)，主要是因?yàn)榕でh(huán)除具有錐面環(huán)的優(yōu)點(diǎn)之外，還能減小泵油作用，減輕磨損、提高散熱性能。安裝扭曲環(huán)時(shí)應(yīng)特別注意：內(nèi)圓切槽向上，外圓切槽向下，不能裝反。

■ 梯形環(huán)的主要優(yōu)點(diǎn)是能把沉積在環(huán)槽中的結(jié)焦擠出，從而避免了活塞環(huán)被黏結(jié)而出現(xiàn)折斷，同時(shí)其密封性能優(yōu)越，使用壽命長(zhǎng)；缺點(diǎn)主要是上下兩端面的精磨工藝較復(fù)雜。梯形環(huán)在熱負(fù)荷較大的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)上使用較多。

■ 桶面環(huán)的優(yōu)點(diǎn)是活塞的上下行程都可以形成楔形油膜以改善潤(rùn)滑，對(duì)活塞在氣缸內(nèi)擺動(dòng)的適應(yīng)性好，接觸面積小，有利于密封；缺點(diǎn)是凸圓弧面加工困難，多用于強(qiáng)化柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的第道環(huán)。

油  環(huán)

油環(huán)分為普通油環(huán)和組合油環(huán)兩種。

普通油環(huán)是用合金鑄鐵制造的。其外圓面的中間切有一道凹槽，在凹槽底部加工出很多穿通的排油小孔或狹縫。油環(huán)上唇的上端面外緣一般均有倒角，可以使油環(huán)向上運(yùn)動(dòng)時(shí)能夠形成油楔。機(jī)油可以把油環(huán)推離氣缸壁，從而易于進(jìn)入油環(huán)的切槽內(nèi)。下唇的下端面外緣不倒角，這樣向下刮油能力較強(qiáng)。鼻式油環(huán)和雙鼻式油環(huán)的刮油能力更強(qiáng)，但加工較困難。

油環(huán)及其刮油作用

油環(huán)的斷面形狀

對(duì)于由三個(gè)刮油鋼片和兩個(gè)彈性襯環(huán)組成的組合式油環(huán)，軸向襯環(huán)夾裝在第二、第三刮油片之間，徑向襯環(huán)使三個(gè)刮油片壓緊在氣缸壁上。這種油環(huán)的優(yōu)點(diǎn)是，片環(huán)薄，對(duì)氣缸壁的比壓（單位面積上的壓力）大，因而刮油作用強(qiáng)；三個(gè)刮油片是各自獨(dú)立的，故對(duì)氣缸的適應(yīng)性好；重量輕；回油通路大。因此，組合油環(huán)在高速發(fā)動(dòng)機(jī)上得到較廣的應(yīng)用。其缺點(diǎn)是制造成本高（片環(huán)的外表面必須鍍鉻，否則滑動(dòng)性不好）。

車(chē)刀的刃磨與裝夾

車(chē)刀裝置狀況的好壞直接影響到被加工零件的尺度精度和外表粗糙度，假如我們不留意車(chē)刀的正確裝置，就會(huì)降低切削效果，乃至損壞刀具和工件。

1.車(chē)刀裝夾的基本要求

　?。?）車(chē)刀不能伸出刀架太長(zhǎng)，在滿意車(chē)削的狀況下，盡可能伸出短些。因?yàn)檐?chē)刀伸出過(guò)常，刀桿剛性相對(duì)削弱，簡(jiǎn)單發(fā)生振蕩，使車(chē)出的工件外表光潔度差。一般車(chē)刀伸出的長(zhǎng)度不超越刀桿厚度的2倍。切槽刀車(chē)刀伸出的長(zhǎng)度比槽深多2～3mm。 堵截刀車(chē)刀伸出的長(zhǎng)度比工件壁厚多2～3mm。 　

?。?）車(chē)刀刀尖應(yīng)對(duì)準(zhǔn)工件的中心。車(chē)刀裝置得過(guò)高或過(guò)低都會(huì)引起車(chē)刀視點(diǎn)的變化而影響正常切削。

　　（3）車(chē)刀刀桿應(yīng)與車(chē)床主軸軸線垂直 。

　?。?）裝車(chē)刀用的墊片要平整，盡可能地用厚墊片以削減片數(shù)，一般只用2～3片。如墊刀片的片數(shù)太多或不平整，會(huì)使車(chē)刀發(fā)生振蕩，影響切削。各墊片應(yīng)墊在在刀桿正下方，前端與刀座邊際齊。

　　（5）裝上車(chē)刀后，要緊固刀架螺釘，一般要緊固兩個(gè)螺釘。緊固時(shí)，應(yīng)運(yùn)用專(zhuān)用扳手輪換逐一擰緊。不必加力桿，避免使螺釘受力過(guò)大而損害。

　　為進(jìn)步車(chē)削作業(yè)效率，刃磨車(chē)刀時(shí)充分考慮刀具各刃的綜合應(yīng)用，車(chē)刀裝置在刀架上，在不滾動(dòng)或少滾動(dòng)刀架的狀況下完結(jié)盡量多的作業(yè)。下面介紹幾種批量生產(chǎn)時(shí)車(chē)刀的裝夾方法。

2. 車(chē)刀的裝夾方法

　　（1）如圖1所示，工件需求車(chē)外圓、車(chē)端面、倒角，假如只用一把車(chē)刀需求滾動(dòng)刀架。

　　若把車(chē)刀前面磨成如圖2所示，在不滾動(dòng)刀架的狀況下就能夠完結(jié)車(chē)外圓、車(chē)端面、倒角作業(yè)。

　?。?）如圖3所示，工件需鉆孔、孔口倒角。一般狀況下需求麻花鉆、外圓車(chē)刀、孔口倒角用車(chē)刀、450偏刀（或?qū)⑼鈭A車(chē)刀偏轉(zhuǎn)車(chē)端面）

　　若將車(chē)刀前面磨成如圖4，車(chē)端面時(shí)，從工件外圓車(chē)至工件中心，在工件中心處縱向移動(dòng)2.7mm，然后中滑板退刀進(jìn)行孔口倒角至要求，然后削減刀具裝夾，削減作業(yè)程序，進(jìn)步效率。

　?。?）如圖5所示，軸上切槽、槽的兩端倒角。一般狀況下需求切槽刀，而且需求偏轉(zhuǎn)刀架倒角，而左端的倒角很簡(jiǎn)單碰到卡盤(pán)，極不安全。若將切槽刀左右刃別離刃磨來(lái)契合倒角要求（如圖6的車(chē)刀前面圖），不需求偏轉(zhuǎn)刀架即可完結(jié)切槽、倒角的作業(yè)。

　?。?）如圖7所示，工件需求車(chē)外圓、車(chē)端面、切槽、倒角、倒圓。將車(chē)刀前面刃磨成如圖8所示，不滾動(dòng)刀架的狀況下一次完結(jié)一切操作。AD刃車(chē)外圓，AB刃起修光效果。AB刃切端面挨近中心時(shí)DE刃倒圓。AB刃切槽時(shí)，BC刃倒角。

　　（5）如圖9所示，對(duì)管材孔口倒角和端面倒角?？蓪④?chē)刀前面刃磨成如圖10所示。車(chē)刀裝在刀架上，調(diào)理固定好中滑板方位。經(jīng)過(guò)小滑板調(diào)理軸向倒角的巨細(xì)。能夠只動(dòng)小滑板完結(jié)孔口倒角和端面倒角。

　?。?）如圖11所示的導(dǎo)管。

　　按照如圖12所示下料。備料時(shí)兩切槽刀裝夾于刀架上。右端切槽刀用于切端面、定位。左端切槽刀用于堵截。兩刀刃切削距離28mm，然后確保中滑板進(jìn)刀一次完結(jié)下料作業(yè)。

　?。?）在普車(chē)上下料：將鋸片式銑刀裝在刀桿上，裝夾于自定心卡盤(pán)上。如圖13所示，將夾具裝夾于刀架上，上孔穿工件并用內(nèi)六角螺母鎖緊，下孔穿限位資料并用內(nèi)六角螺母鎖緊（以便快速確定資料尺度）。中滑板進(jìn)刀即可完結(jié)下料作業(yè)，然后將車(chē)床改為簡(jiǎn)易銑床用。

3.刃磨留意事項(xiàng)

　　批量生產(chǎn)機(jī)遇夾車(chē)刀不一定滿意車(chē)削要求，一般要根據(jù)圖樣要求自己刃磨車(chē)刀，刃磨時(shí)應(yīng)留意以下幾方面：

　?。?）砂輪的挑選：氧化鋁砂輪（白色）適用于刃磨高速鋼車(chē)刀和硬質(zhì)合金車(chē)刀的刀桿部分。（綠色）碳化硅砂輪適用于刃磨硬質(zhì)合金車(chē)刀刀頭。粗磨時(shí)挑選較粗的磨粒能夠進(jìn)步生產(chǎn)率。精磨時(shí)挑選較細(xì)的磨粒能夠減小外表粗糙度。

　?。?）砂輪的修整：刃磨前用砂輪刀、砂條或金剛筆對(duì)砂輪外表進(jìn)行修整，在修整時(shí)稍加壓力并來(lái)回移動(dòng)。

　?。?）車(chē)刀高低有必要控制在砂輪水平中心。刀尖上翹約3°～8°，車(chē)刀觸摸砂輪應(yīng)作左右方向水平移動(dòng)。當(dāng)車(chē)刀脫離砂輪時(shí),刀尖需向上抬起,以防磨好的刀刃被砂輪碰傷。磨主后邊時(shí),刀桿尾部向左偏過(guò)一個(gè)主偏角的視點(diǎn),磨副后角時(shí),刀桿尾部向右偏過(guò)一個(gè)副偏角的視點(diǎn)。修磨刀尖圓弧時(shí)，通常以左手握車(chē)刀前端為支點(diǎn)，用右手滾動(dòng)車(chē)刀尾部。

　?。?）刃磨車(chē)刀時(shí)，雙手握車(chē)刀，輕靠砂輪旋轉(zhuǎn)外表，并作水平方向的左右緩慢移動(dòng)，避免砂輪外表呈現(xiàn)凹坑，直至刃磨視點(diǎn)完結(jié)。

　?。?）刃磨硬質(zhì)合金車(chē)刀時(shí),不可把刀頭部分放入水中冷卻,以防刀片突然冷卻而碎裂。 刃磨高速鋼車(chē)刀有必要隨時(shí)沾水冷卻，以防退火。

　?。?）粗磨:磨主后邊，一起磨出主偏角及主后角；磨副后邊, 一起磨出副偏角及副后角；磨前面,一起磨出前角及刃傾角。

　?。?）精磨：修磨前面、修磨主后邊和副后邊、修磨刀尖圓弧。

　?。?）研磨：經(jīng)過(guò)刃磨的車(chē)刀，其切削刃有時(shí)不行平滑，這時(shí)用油石加少量機(jī)油對(duì)切削刃進(jìn)行研磨，能夠進(jìn)步刀具耐用度和工件外表的加工質(zhì)量。研磨時(shí)將油石與刀面貼平，然后將油石沿刀面上下或左右移動(dòng)。研磨時(shí)要求動(dòng)作平穩(wěn)，用力均勻，不能破壞刃磨好的刃口。

　?。?）經(jīng)過(guò)目測(cè)法、樣板法、視點(diǎn)測(cè)量?jī)x查看刀具是否契合要求，也能夠進(jìn)行試車(chē)查看。批量生產(chǎn)時(shí)將車(chē)刀刃磨成契合圖樣車(chē)削要求，在不滾動(dòng)刀架或少滾動(dòng)刀架的狀況下完結(jié)盡量多的作業(yè)能蕞大極限的進(jìn)步加工效率。但對(duì)操作者要求較高，需求在作業(yè)中不斷加以總結(jié)進(jìn)步。

切削加工是包括機(jī)床、刀具、零件、夾具、工藝的多變量雜亂時(shí)變體系，切削參數(shù)對(duì)應(yīng)的切削狀況，以及獲取的加工作用遭到切削體系各個(gè)環(huán)節(jié)、眾多參數(shù)的影響，難以樹(shù)立標(biāo)準(zhǔn)一致的切削工藝體系模型來(lái)描繪和優(yōu)化工藝參數(shù)。作為刀具的首要供給方，刀具廠商往往選用折衷計(jì)劃，針對(duì)所供給的刀具和被加工目標(biāo)，為工藝人員引薦可用的切削參數(shù)或近似加工事例，不供給刀具壽數(shù)和加工作用猜測(cè)，多依靠實(shí)踐加工成果進(jìn)行粗略點(diǎn)評(píng)。

選用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行金屬切削加工，不只是航空航天制作業(yè)的首要金屬切削辦法，也在整個(gè)工業(yè)出產(chǎn)中占據(jù)干流。在數(shù)控切削辦法的革新中，出產(chǎn)質(zhì)量辦理也發(fā)生了很大的革新。傳統(tǒng)手工機(jī)床加工零件，獨(dú)自工序的加工質(zhì)量多依靠工人的技能，而在數(shù)控加工中，工藝人員不只需求負(fù)責(zé)工藝擬定，還要進(jìn)行數(shù)控加工程序編制、數(shù)控刀具挑選與工藝參數(shù)擬定。因而數(shù)控加工功率與加工質(zhì)量遭到數(shù)控刀具的影響顯著。

航空航天制作業(yè)的加工辦法以小批量、多種類(lèi)混線加工為主，相關(guān)于大批量出產(chǎn)的轎車(chē)制作行業(yè)，在零件切削加工出產(chǎn)中，因?yàn)榱慵Y料的難加工和零件結(jié)構(gòu)的難加工特性，不只對(duì)高功用數(shù)控刀具有火急的需求，并且適宜的刀具辦理技能對(duì)數(shù)控出產(chǎn)質(zhì)量的進(jìn)步具有重要的含義和使用價(jià)值。

狹義上的刀具辦理技能只涉及刀具的物流辦理。在轎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)等批量化出產(chǎn)中使用的刀具辦理技能不只包括刀具的物流辦理，還包括刀具定義、切削參數(shù)、切削數(shù)據(jù)、刀具調(diào)整與刀具修磨、CAM接口、刀具用量猜測(cè)等。經(jīng)過(guò)刀具辦理技能的使用，能夠把量產(chǎn)中的刀具獨(dú)立出來(lái)，由專(zhuān)業(yè)化的刀具辦理服務(wù)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行辦理，在出產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)完成刀具配送，下降出產(chǎn)本錢(qián)。針對(duì)航空航天制作業(yè)的特殊出產(chǎn)辦法，這種刀具辦理技能存在許多問(wèn)題。現(xiàn)在的航空航天企業(yè)都建有較為完善的CAPP、ERP和PDM等信息辦理體系，刀具相關(guān)的物流辦理功用現(xiàn)已具備?？墒堑毒呔哂衅涮厥庑裕诠に嚁M定實(shí)施中，不只需求知道刀具的形狀、尺寸，還要知道刀具適宜加工的資料和切削參數(shù)的挑選。

切削數(shù)據(jù)庫(kù)首要是為工藝人員擬定具體工藝計(jì)劃時(shí)，供給機(jī)床、刀具挑選計(jì)劃和優(yōu)化可行的加工參數(shù)。因?yàn)槲⒓?xì)銑削工藝體系涉及到機(jī)床、刀具、工件、工裝夾具、光滑冷卻等加工的各個(gè)環(huán)節(jié)，一起因?yàn)榧庸みM(jìn)程的動(dòng)態(tài)時(shí)變特性，蕞優(yōu)工藝參數(shù)往往不易確定。這也是現(xiàn)有金屬切削數(shù)據(jù)庫(kù)難以實(shí)用化的首要要素。

針對(duì)航空航天制作業(yè)的特殊性，高功用數(shù)控刀具的辦理技能應(yīng)包括刀具功用點(diǎn)評(píng)、刀具現(xiàn)場(chǎng)使用、刀具物流。

刀具功用點(diǎn)評(píng)辦法

隨著航空結(jié)構(gòu)件雜亂程度的不斷進(jìn)步，包括的難加工特征結(jié)構(gòu)越來(lái)越多，以往經(jīng)過(guò)根底切削實(shí)驗(yàn)來(lái)選取的刀具在針對(duì)不同結(jié)構(gòu)特征時(shí)往往表現(xiàn)出顯著的功用差異。也就是說(shuō)，同一種刀具在切削加工不同的結(jié)構(gòu)特征時(shí)，往往會(huì)體現(xiàn)出較大差異的切削功用。

為了合理點(diǎn)評(píng)航空鈦合金結(jié)構(gòu)件銑削刀具的功用，和尋求適宜航空鈦合金結(jié)構(gòu)件的銑削刀具，有必要在了解和了解航空鈦合金雜亂結(jié)構(gòu)件結(jié)構(gòu)特色的根底上對(duì)其切削刀具功用進(jìn)行評(píng)判。

為進(jìn)行鈦合金銑削刀具的優(yōu)選和切削參數(shù)優(yōu)化，規(guī)劃了多種結(jié)構(gòu)的鈦合金測(cè)試件。圖1是參閱機(jī)床功用測(cè)試S形件規(guī)劃的一種基準(zhǔn)樣件，經(jīng)過(guò)定義一致的切削軌跡，不只能夠比照刀具的切削功用，還能進(jìn)行機(jī)床功用的測(cè)試，為切削參數(shù)的個(gè)性化點(diǎn)評(píng)供給了一種參閱辦法。

圖1 銑削刀具基準(zhǔn)測(cè)試件

如以刀具壽數(shù)、金屬切除率作為粗加工點(diǎn)評(píng)指標(biāo)，構(gòu)建刀具功用綜合評(píng)判模型，經(jīng)過(guò)實(shí)踐切削實(shí)驗(yàn)，比照評(píng)測(cè)了WSM35、WSM35S、WSP45和WSP45S 4種PVD氧化鋁涂層的銑刀，依據(jù)加工實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的含糊隸屬度評(píng)測(cè)，切削S形區(qū)域時(shí)的功用依次為WSM35S、WSP45、WSP45S、WSM35；而切削不和槽腔時(shí)的功用依次為WSM35S、WSM35、WSP45、WSP45S。

選用基準(zhǔn)件進(jìn)行刀具功用點(diǎn)評(píng)，多項(xiàng)比照實(shí)驗(yàn)表明，可認(rèn)為工藝擬定供給更合理的切削參數(shù)。

刀具現(xiàn)場(chǎng)使用

刀具現(xiàn)場(chǎng)使用是指從工藝規(guī)劃開(kāi)始的刀具選型、切削參數(shù)、壽數(shù)猜測(cè)、磨損辦理、刀具調(diào)整和刀具替換等環(huán)節(jié)。

刀具選型的基本流程是依據(jù)被加工零件的結(jié)構(gòu)、資料，經(jīng)過(guò)刀具樣本，獲取相關(guān)的刀具、刀柄、以及引薦切削參數(shù)。刀具選型的好壞對(duì)加工質(zhì)量、加工功率和加工本錢(qián)具有決定性影響，一起也會(huì)影響數(shù)控加工程序的編制。尤其是航空航天工業(yè)中常用的鈦合金、高溫合金等難加工資料，對(duì)刀具資料、刀片槽型以及切削參數(shù)較為靈敏，任何過(guò)錯(cuò)的搭配都會(huì)導(dǎo)致刀具磨損加重或者功率下降。因?yàn)榈毒哌x型多依靠于“知識(shí)”，瓦兒特早供給了TEC-CCS刀具辦理輔助軟件為用戶供給整體銑刀、孔加工的刀具主張；肯納金屬（肯納金屬關(guān)方網(wǎng)站，肯納金屬產(chǎn)品一覽）也推出了NOVOTM刀具辦理軟件，使用多種參數(shù)束縛的辦法為用戶供給刀具主張。上述軟件還能供給切削力和切削扭矩、功率的計(jì)算功用。

充分發(fā)揮高功用切削刀具的功用，不只需求依據(jù)加工目標(biāo)挑選適宜的刀具，并且需求在工藝編制進(jìn)程中為刀具配置合理的切削參數(shù)。因?yàn)榱慵跈C(jī)床上的切削加工是一個(gè)多變量雜亂時(shí)變進(jìn)程，必須要依據(jù)機(jī)床狀況、零件裝夾辦法、加工余量多少對(duì)刀具主張的切削參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。

因?yàn)殁伜辖鸷透邷睾辖鹨子诩庸び不?，?yīng)選用適當(dāng)?shù)倪M(jìn)給量和切削深度，以堅(jiān)持切削在硬化層之下進(jìn)行。在使用淘瓷刀具切削高溫合金中，在車(chē)削時(shí)切削速度一般需求超過(guò)80m/min才能充分使用陶瓷和高溫合金的硬度差進(jìn)行切削；而在銑削中，切削線速度需求超過(guò)600m/min才能達(dá)到相似的作用；一起因?yàn)樘源傻毒叩拇嘈?，使用冷卻液或者微量光滑時(shí)，會(huì)因液體在刀具表面微裂紋中的脹大加重裂紋擴(kuò)張速度，加快刀具破損，應(yīng)盡量選用風(fēng)冷或者干切削辦法。

在實(shí)踐加工進(jìn)程中，刀具切削作用的反應(yīng)是刀具、切削參數(shù)改善以及刀具本錢(qián)操控的重要依據(jù)。現(xiàn)有的車(chē)間出產(chǎn)辦理體系中，關(guān)于實(shí)踐刀具切削壽數(shù)、加工進(jìn)程動(dòng)態(tài)多為現(xiàn)場(chǎng)操作人員的口頭報(bào)告，假如進(jìn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)計(jì)算又會(huì)形成現(xiàn)場(chǎng)辦理工作量激增。怎么在出產(chǎn)中、及時(shí)、獲取相關(guān)刀具使用作用的數(shù)據(jù)，仍有待進(jìn)一步討論。

依據(jù)國(guó)內(nèi)航空航天制作業(yè)對(duì)數(shù)控切削零件質(zhì)量問(wèn)題的調(diào)查，大都質(zhì)量問(wèn)題是因?yàn)楹?jiǎn)略過(guò)錯(cuò)導(dǎo)致。如數(shù)控機(jī)床在加工大型零件的進(jìn)程中，因?yàn)榍邢饕簢娮?、現(xiàn)場(chǎng)噪聲等要素，操作人員忽略導(dǎo)致過(guò)錯(cuò)的刀具調(diào)用、刀具長(zhǎng)度過(guò)錯(cuò)、刀具過(guò)度磨損等問(wèn)題尤為常見(jiàn)。使用技能手段進(jìn)行此類(lèi)防錯(cuò)處理具有較好的作用，如在車(chē)間樹(shù)立刀具配送體系，依據(jù)每臺(tái)機(jī)床當(dāng)天使命，供給刀具清單，由專(zhuān)門(mén)人員在刀具預(yù)調(diào)儀上進(jìn)行刀具丈量承認(rèn)后，配送至對(duì)應(yīng)機(jī)床刀庫(kù)，在程序中依照估計(jì)的刀具壽數(shù)進(jìn)行換刀提示。

刀具辦理體系

高功用切削刀具的首要目標(biāo)是在粗加工階段進(jìn)步金屬切除率，在精加工階段進(jìn)步表面質(zhì)量。在批量出產(chǎn)中，因?yàn)闄C(jī)床-工件的組合、出產(chǎn)率相對(duì)固定，刀具種類(lèi)和耗費(fèi)數(shù)量易于計(jì)算，適宜于刀具辦理。但在航空航天制作業(yè)，小批量、多種類(lèi)的混線出產(chǎn)，刀具種類(lèi)和耗費(fèi)數(shù)量不易準(zhǔn)確計(jì)算，關(guān)于刀具辦理體系的使用具有較大難度。

刀具辦理體系不只要面向制作車(chē)間的物流辦理、刀具裝置調(diào)整、機(jī)床刀具配置等進(jìn)程進(jìn)行刀具相關(guān)數(shù)據(jù)辦理，一起還要在工藝編制進(jìn)程中供給刀具幾許數(shù)據(jù)、切削參數(shù)，以及在出產(chǎn)計(jì)劃編制進(jìn)程中的機(jī)床-工件-夾具-刀具匹配，并能進(jìn)行作用猜測(cè)。圖2是TDM刀具辦理體系的數(shù)據(jù)接口環(huán)境示意圖。