反磨刀具在数控加工中的运用

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摘要：在日常数控机械加工生产过程中，刀具的磨损是无法避免的现象。通过对磨损的刀具进行反磨，然后再加以重复利用，则可以极大的降低刀具使用成本及生产加工成本，为提高企业产品的竞争力提供更为有力的保障。本文将从修磨刀具的使用原理以及优化相应的数控加工程序来说明反磨刀具的使用的实现过程。

关键词：加工成本；数控程序；反磨刀具

一、选题背景

近年来，随着在航空产品中所应用的高精度、新材料、薄壁、异型零件的大幅增加。数控机床在航天制造行业中得到越来越广泛的普及和应用。然而，数控加工刀具在研制这些新材料、高精度、异型、薄壁零件过程中起到了越来越重要的作用。但当我们研制的新产品进行成批生产时，居高不下的刀具成本成为一道巨大的天然屏障，使我们降低生产成本的努力变得更加艰难。因为数控刀具在产品制造成本中占有较大的比重，并且从未对数控刀具成本进行系统性、定量性的计算和分析，也没有采取有效措施来降低数控刀具在机械加工中的成本，于是如何在机械加工中合理使用数控刀具，降低数控刀具的使用成本就成为了一个极具竞争力的企业首先要考虑的重点问题。刀具的返磨重复利用，则是节省成具成本的一个重要的方法。本文将通过一个具体的实例来说明返磨刀具在数控加工中的应用过程。

二、零件简图与分析

槽深和槽宽尺寸公差较严，在数控加工中对刀具直径的要求较高。刀具几何尺寸的变化对零件的加工质量存在着非常大的影响。当加工到一定程度刀具发生磨损时，槽深尺寸79.4±0.05及槽位置尺寸39.7±0.025具有较大的不稳定性。由于数控刀具价格比较昂贵，若有轻微磨损就废弃淘汰，则会造成很大的浪费，从而会增加大量的生产加工成本。

三、返磨刀具的使用过程

铣槽刀具共有3个重要几何参数（刀柄直径的偏差对加工质量不产生直接的影响，在此不进行讨论）。分别为：刀长L——为刀具的长度方向的几何参数，加工时可通过刀具长度方向的补偿来弥补其磨损量。刃长FL——为保证槽宽的主要的刀具几何参数，加工时一般磨损较小，对产品的影响较小。直径D——为刀具的直径参数，加工时一般比较容易发生磨损。若发生磨损或出现崩齿现象，则对零件的加工尺寸影响较大。当数控加工过程中，刀具发生磨损或出现崩齿现象后，会对后续产品的加工造成比较大的影响。当刀具以极低的成本进行返磨后，刀具直径D会发生较大的变化，有时也会出现同一批刀具中，直径D会偏差比较大的情况，这样，使用同一个加工程序就无法保证一整批零件加工质量的一致性。如此一来，就不得不编制一种数控加工程序，以适用于不同刀具直径D。数控加工程序主要有两种编制方法方法：使用轮廓编程：即程序中带有刀具半径补偿的一种编程方法。但轮廓编程在增加或取消刀补的过程中需要有一段大于刀具半径的空走路径。但在较多的时候，尤其是在刀具直径较大的情况下，由于会发生干涉或运动空间不足，无法添加刀补。此种情况下，第二种编程方法，则可以弥补轮廓编程的不足。使用刀心编程，将刀具半径数值定义成一个变量，应用于程序中。这样，即可以适用不同直径的刀具，也可以兼顾空间局限性的影响。

四、结语

通过加工试验，成功实现了同一个刀心程序使用不同返磨直径的铣加工刀具来加工同一种零件的功能，且很好的保证了产品的尺寸精度和位置精度。通过使用低廉成功的修磨刀具，节省了大量的加工成本，这种编程加工方法已经在单位内得到了大力有效的推广。为使产品更具有市场竞争力提供了有力的技术支持。

作者:吴玉 单位:沈阳黎明航空发动机集团有限公司

参考文献:

[1]WFLM35-G机床编程与操作说明书[Z].

[2]西门子840D编程说明书[Z].