【編者按】刀具選用的合理與否以及刀具管理水平的高低，對高速加工的影響非常重要，尤其對生產(chǎn)效率和制造成本影響更大蓉肤。

高速加工（High Speed Machining，簡稱HSM）什箭，通常指的是在合理的速度和較高的表面進(jìn)給速度下進(jìn)行的加工棋捷。例如，在發(fā)動(dòng)機(jī)鋁缸體挎袜、缸蓋的加工中顽聂，材料去除率很高，這種加工就是我們所說的高速加工盯仪。高速加工能使我們以盡量短的時(shí)間加工出質(zhì)量合格的零件紊搪，提高一個(gè)企業(yè)的市場反應(yīng)能力。因此全景，高速加工越來越受到制造業(yè)的關(guān)注耀石，尤其以企業(yè)新建的工程為主，他們在建設(shè)新工廠爸黄、新項(xiàng)目滞伟、生產(chǎn)線改造時(shí)，優(yōu)先考慮高效加工方式炕贵，即順應(yīng)行業(yè)高速加工發(fā)展趨勢梆奈，又滿足生產(chǎn)線精益生產(chǎn)要求，有效降低制造成本称开，使生產(chǎn)的產(chǎn)品有競爭力亩钟。高速加工是一個(gè)系統(tǒng)工程，它需要各個(gè)方面的配合以形成完整的高速切削加工舞涮。在各環(huán)節(jié)中林慷，除高速加工機(jī)床對整個(gè)工藝過程起著決定性作用外，刀具也是高速加工中非常重要的一個(gè)因素未然，因此否胸，刀具的選擇與管理就非常重要，需要在實(shí)施中慎重考慮和精心策劃哮昧。

一馆梦、刀具的選擇

為了保證加工中設(shè)備效率與生產(chǎn)線節(jié)拍平衡，就需要考慮合適的刀具與生產(chǎn)線中的設(shè)備匹配仓貌。因而桐继，刀具選用的合理與否將直接影響工件質(zhì)量和加工效率沧源，因此，刀具的選擇應(yīng)從以下幾方面進(jìn)行：

1.加工設(shè)備

首先是了解加工設(shè)備的性能咪枷，只有了解了設(shè)備的性能，才能選用合適的刀具來匹配总枢，否則打恕，不管單獨(dú)選擇設(shè)備或者刀具，其效率都不能發(fā)揮出來渠缕。近年來的相關(guān)資料都表明鸽素，一把價(jià)值幾萬元的刀具，有可能影響一臺(tái)價(jià)值幾百萬元的設(shè)備效率的發(fā)揮亦鳞。規(guī)劃過程中馍忽，對刀具的設(shè)計(jì)和安排在很大程度上決定了生產(chǎn)階段的制造成本和刀具費(fèi)用。

2.刀具材質(zhì)

制造技術(shù)的高速發(fā)展燕差，對切削刀具的要求越來越高遭笋。為適應(yīng)高速切削的要求，新材料刀具已經(jīng)被廣泛使用徒探。新材料刀具的使用使切削效率大大提高瓦呼，高鈷、高釩测暗、高性能央串、高速鋼刀具的耐用度可比普通高速鋼提高1.5-3倍，粉末冶金高速鋼的強(qiáng)度可提高20%-30%碗啄，韌性提高1.5-2倍质和，并且可靠性比普通高速鋼明顯提高，而CBN（立方晶氮化硼）隅贫、PCD（聚晶金剛石）刀具和陶瓷刀具等代表當(dāng)今技術(shù)發(fā)展水平的超硬刀具甸诽，切削速度可比硬質(zhì)合金提高數(shù)倍，大大提高加工效率雳誉。

3.刀具刀柄

刀具刀柄隨著切削速度的提高饼贰，主軸/刀柄聯(lián)接性能在離心力的作用下發(fā)生很大變化，直接影響工件的加工精度和表面粗糙度各祠，因此酌尔，適應(yīng)數(shù)控機(jī)床和高速加工需要的刀具夾持及其與機(jī)床的連接件，如HSK刀柄渺纯、熱套刀柄跺榆、液壓刀柄等以及其他新型刀柄被廣泛應(yīng)用。

4.刀具結(jié)構(gòu)方式

為提高生產(chǎn)效率和減少換刀時(shí)間正蹋，在汽車零部件的加工中重蕉，越來越多地使用了各種復(fù)合刀具壕哩，如鉆鏜復(fù)合、鉆鉸復(fù)合男窿、鉆孔和螺紋加工復(fù)合等各類復(fù)合刀具扎运。結(jié)構(gòu)復(fù)雜的展開式刀具滿足了很多特殊的加工要求，有些刀具甚至已發(fā)展成機(jī)饮戳、電豪治、液一體化的裝置，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了傳統(tǒng)的刀具的概念扯罐；由于動(dòng)力總成加工中大量采用的是流水生產(chǎn)负拟，上道工序的生產(chǎn)直接影響到下道工序的生產(chǎn)，而為了提高生產(chǎn)效率和降低生產(chǎn)成本歹河，又采用了大量的組合式刀具及由此引起的非標(biāo)刀具掩浙。

5.刀具的成本

刀具消耗量與很多因素有關(guān)，需要具體情況具體分析秸歧。在看總的刀具消耗費(fèi)用的同時(shí)厨姚，更重要的是看單件加工產(chǎn)品消耗的刀具成本。不僅要看直接的刀具成本键菱，更要看刀具對生產(chǎn)效率的影響及其引起的總的制造成本的變化遣蚀。新刀的性能、壽命及其采購價(jià)格對刀具費(fèi)用的影響非常大纱耻，而可重磨刀具的數(shù)量善答、重磨次數(shù)及修磨費(fèi)用高低，對刀具的總成本也有著顯著的影響刺盏；因此缤币，需要考慮一次性設(shè)備和刀具投資與長期性刀具消耗費(fèi)用之間的關(guān)系，需要綜合考慮和平衡锡迅。

6.工藝方法

為了充分發(fā)揮高效率柔性線的作用旬敞，刀具對工藝提出了許多新的要求，如盡量考慮同一種刀具能更多地完成同一工件不同工序的加工单葡，努力減少刀具庫存量深境，限制換刀頻率，降低制造成本等雳梧；同時(shí)旅雇，還要針對一些工藝難點(diǎn)，設(shè)計(jì)專用刀具托逝、復(fù)合刀具或智能刀具跃旁，以解決加工精度和加工效率之間的問題。

7.刀具供應(yīng)商

刀具的選用包括刀具供應(yīng)商的確定萤皂。由于切削加工是一個(gè)系統(tǒng)問題撒穷，工藝的變化匣椰、機(jī)床、夾具端礼、切削液禽笑、切削參數(shù)都對刀具的壽命有著顯著的影響，而影響加工性能的刀具本身的結(jié)構(gòu)形式蛤奥、刀具的材料蒲每、表面涂層等的確定又與工藝、切削參數(shù)喻括、切削液等緊密相連。選用的刀具都必須經(jīng)過切削試驗(yàn)贫奠，經(jīng)過切削試驗(yàn)后確定選用的刀具及其供應(yīng)商唬血；同時(shí)現(xiàn)代汽車制造業(yè)還要求刀具供應(yīng)商不僅能提供切削加工整體解決方案，并能提供及時(shí)有效的現(xiàn)場技術(shù)支持唤崭，形成與汽車制造企業(yè)的一種合作伙伴關(guān)系拷恨。

二、刀具的管理

切削方式采用了高速谢肾、高效加工漩叶，理論上應(yīng)能提高生產(chǎn)效率，但對于實(shí)行了流水作業(yè)的生產(chǎn)線來說芬赢，能否真正達(dá)到生產(chǎn)效率的提高狞朦，就需要對生產(chǎn)線的刀具進(jìn)行科學(xué)的管理。為確保生產(chǎn)線能及時(shí)得到符合要求的眷幢、數(shù)量足夠的澎矗、性價(jià)比優(yōu)異的刀具，必須對刀具的維護(hù)和保養(yǎng)酒舶、預(yù)調(diào)整和檢測标晤、刀具壽命等方面實(shí)施有效控制。當(dāng)發(fā)生加工問題或刀具問題時(shí)宇赁，生產(chǎn)線得到快速的響應(yīng)和支持蕴轩，迅速分析和解決出現(xiàn)的問題，以使生產(chǎn)正常進(jìn)行凳嘁，將各種損失降低到最低限度搁突，因此，刀具的管理從以下幾方面進(jìn)行：

1.刀具耐用度及換刀頻次高低只磷、換刀時(shí)間長短

以上因素直接影響機(jī)床開動(dòng)率净响，需合理設(shè)定刀具的壽命，并對換刀時(shí)間進(jìn)行嚴(yán)格控制喳瓣，需要考慮如何在換一臺(tái)機(jī)床上的各把刀時(shí)馋贤，使生產(chǎn)線設(shè)備的停機(jī)時(shí)間最少赞别，同時(shí)，要考慮刀具磨損到何種程度時(shí)進(jìn)行換刀能獲得較好的刃磨效果以及最長的刀具壽命配乓。

2.生產(chǎn)線上的瓶頸設(shè)備

要控制生產(chǎn)線上各臺(tái)設(shè)備的效率仿滔，通過工作使其達(dá)到同樣的效率，否則犹芹，高速加工帶來的高效率崎页，由于生產(chǎn)線上某些設(shè)備的瓶頸效應(yīng)，仍然不能實(shí)現(xiàn)腰埂。

3.刀具的預(yù)調(diào)整和檢測

高效加工刀具的預(yù)調(diào)整和檢測極為重要飒焦，調(diào)刀一次合格率對生產(chǎn)效率的影響很大，因此屿笼，需要考慮要有完善的系統(tǒng)和一系列的管理來確保生產(chǎn)線及時(shí)得到符合要求的牺荠、數(shù)量足夠的刀具，并在發(fā)生加工問題或刀具問題時(shí)得到快速的響應(yīng)和支持担擦，迅速分析和解決出現(xiàn)的問題例杰，以使生產(chǎn)正常進(jìn)行。

4.刀具非正常消耗的預(yù)防和控制

加強(qiáng)對刀具非正常消耗的預(yù)防和控制雕残，設(shè)法控制有可能造成刀具非正常消耗的各個(gè)變量侥丝，如工件的毛坯質(zhì)量、機(jī)床的穩(wěn)定運(yùn)行榛湖、切削液的質(zhì)量贬打、刀具及其涂層的質(zhì)量穩(wěn)定性和一致性等，要采取各種必要有效的控制手段和預(yù)防措施巫邻。

5.刀具的保養(yǎng)和維護(hù)

建立類似于設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)那樣的刀具維護(hù)保養(yǎng)制度融唬，定期對結(jié)構(gòu)復(fù)雜的刀具進(jìn)行拆檢、清洗住卿、潤滑等工作芋困，進(jìn)行預(yù)防性維護(hù)保養(yǎng)。

三矫迹、結(jié)束語

面對現(xiàn)代制造業(yè)既要柔性又要高效生產(chǎn)的挑戰(zhàn)利术，面對日益激烈的市場競爭和不斷降低制造成本的壓力，刀具選用的合理與否以及刀具管理水平的高低低矮，對高速加工的影響非常重要印叁，尤其對生產(chǎn)效率和制造成本影響更大。在當(dāng)今如此激烈的市場競爭中军掂，科學(xué)地選用刀具轮蜕、有效地管理刀具，將會(huì)顯著提高生產(chǎn)效率蝗锥，有效降低制造成本跃洛，使企業(yè)在激烈的競爭中處于有利地位率触。

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