数控机床高速切削刀具选择与费用优化策略

在"数控机床上高速切削时的刀具选择分析"这篇文章中，作者深入探讨了数控机床进行高速切削时所需刀具的关键特性。首先，他们强调了刀具材料对于高速切削的重要性，指出刀具材料必须具备以下特征： 1. 高强度和耐磨性：高速切削时，刀具会面临极大的切削力和高温，因此材料需有极高的硬度和耐磨性，如淬硬钢等高性能刀具材料，以确保刀具在长时间运行下仍能保持良好的切削性能。 2. 耐热性：高速切削会导致局部高温，刀具材料需具有良好的耐热性，以防止因热膨胀或热裂导致刀具失效。 3. 高热导率：快速散热对于防止刀具过热至关重要，因此材料应有良好的热传导性能，帮助将产生的热量迅速传递出去。 4. 高抗热疲劳性：高速切削过程中，刀具会经历反复的热应力，因此材料需有抗热疲劳的能力。 5. 良好的化学稳定性：避免刀具在高温下与工件材料发生化学反应，保持刀具表面质量。 文章还介绍了几种常见的高速切削刀具材料，如涂层硬质合金、陶瓷材料和金刚石基刀具，每种材料都有其特定的应用范围和优势，如涂层硬质合金适用于加工钢类，陶瓷材料对非铁金属有更好的适应性，而金刚石基刀具在极端条件下表现优异。 在实际应用中，作者通过计算精车工序的制造费用，如机床费用、刀具费用、夹具费用和工件加工费用，展示了不同组件对总成本的影响。例如，虽然刀具成本较高，但由于切削载荷小，可靠性相对较高。通用夹具虽然制造成本高，但由于能保证加工精度和可靠性，也在整体成本中占据一定比重。 文章以SGB-520/34型刮板输送机减速器轴套精车工序为例，展示了如何运用机械可靠性理论来优化制造成本，通过合理分配可靠度，实现了降低成本的目标。这表明将可靠性理论应用到机械加工系统中具有显著的实际价值，不仅适用于传统机床，还可扩展至柔性制造系统（FMS）。 本文提供了一个实用的框架，指导如何在数控机床上进行高速切削时选择合适的刀具材料，并通过可靠性分析优化生产成本。作者的研究对于提高制造业的效率和产品质量具有重要的参考价值。