机械加工金属切削 减少刀具成本的六大攻略

      机械加工过程中，刀具是切削的直接参与者，也是整个加工工艺系统内最为活跃的因素。如何充分发挥刀具的优势，从而降低加工成本，是刀具管理的重要内容。

      刀具的选型

      刀具选型包括对刀具材料、结构和切削参数的理选择，这些都将直接影响切削加工的生产效率、加工质量以及刀具的使用寿命。选型时，需要从项目管理的角度，综合成本投入、项目时间节点、生产节拍及产能需求等各个因素；在结合技术角度，即被加工对象的材料和几何特征、加工设备和精度等条件，共同分析，选择合适的刀具。

      刀具材料升级

      使用聚晶金刚石材质刀具切削铝合金工件，使用陶瓷或立方氮化硼材质刀具切削铸铁工件，这些选择都可以极大地提高切削效率，并降低刀具成本。另外，涂层刀具具有表面硬度高、耐磨性好、化学性能稳定、耐热耐氧化、摩擦因数小和热导率低等优势，可给刀具性能带来质的提升。

      刀具国产化

      近年来，国内刀具行业发展迅速，产品质量显著提升。尤其是金刚石、立方氮化硼等高硬度材料的刀具的制造水平，已经赶上了国外先进水平，可以替代进口刀具，而价格则有明显优势。在性能可以满足加工需求的前提下，尽量选择国产刀具可以大大降低刀具成本，并且在交货期、售后服务等方面也会提供更多的便利。

      切削优化

      想要降低刀具成本，但又不能以牺牲加工质量和加工效率为代价，这就需要在三者之间找到一个平衡点。一般来说，可通过优化切削参数和切削路径来实现，必要时需要更改刀具的几何形状。

      在设定切削参数和路径时，可以根据切削负载以及切削力的变化，调整刀具的转速和进给，从而以最优化的切削参数、切削路径来完成加工。比如，粗加工采用变速切削可以有效减小机床负载，而精加工采用变速切削则可以显著优化切削质量，并且两种加工方式的切削效率均可以通过变速切削来得到提升。

      切削优化的方法除了从理论上进行推测之外，也可以采用模拟加工的方式。模拟加工采用具有特定功能的软件，通过建立模型，将整个切削过程在计算机中预演，能够很好地模拟出加工中发生的各种状况，为切削优化提供参考。相关软件包括数控编程、刀具路径摸拟软件Mastercam，刀具仿真软件AdvantEdge等。

      刀具二次利用

      并不是所有刀具一旦损坏就必须报废，有时候可以想办法进行二次利用，以降低更换刀具的成本。比如精加工刀片使用后，可用于半精或者粗加工；还有一些右旋刀具由于结构限制，一部分刃口磨损不能使用，可通过制作左旋刀盘使用没有磨损的刃口；另外钻头、丝锥和刀片都能够通过修磨实现再次利用。

      刀具管理

      除了技术上的改进之外，管理上的进步同样可以起到降低成本的功效。具体包括刀具的选用、试验、采购、调整、刃磨、修理、库存设置及控制、刀具的使用寿命控制、生产中加工问题的跟踪分析和解决、刀具的优化和改进等。这是一个复杂的过程，需要建立完善的刀具管理体系，以确保过程稳定且可控、工作高效。