数控机床加工出现刀痕的预防与改善

【摘 要】本文围绕数控机床加工过程中，所出现刀痕问题的预防以及改善这一中心问题展开了深入的剖析与讨论，望能够引起工作人员的特别关注与重视。

【关键词】数控机床 刀痕 预防 改善

机械加工行业的飞速发展使得各方对于机械加工零件的质量要求越来越高。数控机床加工过程当中，刀痕问题是关键性的质量缺陷之一，不但会使得零件的质量无法得到有效保障，同时也埋下了严重的安全隐患，需要及时处置。本文即对刀痕的预防与改善问题做详细分析。

一、刀痕的概念及其产生原因分析

在数控加工作业实施的过程当中出现刀痕现象，对于部分加工孔而言，其所造成的后果是极其严重的，甚至会对整个发动机的运行性能产生极为不良的影响。举例来说，缸盖水闷盖孔可能会受到最终加工过程当中，孔壁刀痕问题的影响，而导致所加工并投入运行的缸盖出现密封性能方面的缺失，引发漏水等安全患。这也会使得整个数控加工的作业质量大打折扣，应当引起相关工作人员的重点关注。结合实践工作经验来看，在数控加工过程实施中，可能导致零件出现刀痕现象的原因所多个方面共同作用的结果，主要涉及到以下几点：（1）设备方面的因素：主要是指主轴部位、主轴拉刀杆部位、工作台夹紧工装部位、丝杆部位出现的异常运行因素；（2）刀具方面的因素：主要是指刀具自身在钢性、导条长度等方面粗壮奶的局限，以及加工过程当中，出现的粘屑、以及积削瘤问题；（3）工艺方面的问题：主要是指不合理的工艺安排（例如走刀路径的安排存在重复问题，加工平面重复性加工产生接刀痕）；（4）毛坯方面的问题：主要是指毛坯材料在自身硬度方面存在一定的问题。

二、刀痕的预防与改善措施分析

相关技术、设备、以及工艺不断发展更新的背景之下，大量传统技术条件下无法避免的刀痕问题都能够得到良好的避免，通过对加工方式、退刀方式、以及刀具过程控制等相关环节技术的综合应用，对于数控机床加工过程当中，可能出现的各种刀痕问题均有良好的预防与改善价值。具体而言，在现阶段的技术条件支持下，对于数控机床加工过程中，可能出现的刀痕问题而言，有效的预防与改善措施可以从以下几个方面入手：

首先，从加工方式的角度上来说，对于传统推镗加工技术而言，在针对孔类零件进行数控加工的过程当中，不可避免会产生一定的刀痕问题。而为了避免此类刀痕的出现，现阶段多采用拉镗加工的方式替代传统推镗加工技术。并且，新应用的拉镗加工技术也广泛应用于专机线的加工作业当中。举例来说，在对缸盖F1000面进行数控加工的而过程当中，通过对大刀具直径的应用，使得整个加工作业在一刀内完成，避免了在数控加工过程当中，因重复性下刀而可能出现的表面接刀痕问题；

其次，从退刀方式的角度上来说，通过对退刀方式的合理调整与优化，能够建立在对数控机床刀具位移的基础之上，避免在加工过程当中，刀具退出加工作业时，因刀尖与已加工孔壁相互碰触而产生的刀痕问题。从这一角度上来说，在对退刀方式进行选择过程当中，要求主要从以下两个手段加以实施：（一）通过主轴位移的方式避免数控加工中产生刀痕：在现阶段的技术条件支持下，对于空加工刀具，以及不具备导条结构的单刃刀具而言，在实际作用于数控机床加工中心，完成相关零部件加工作业的过程当中，为了避免在退刀过程当中，刀尖划伤已加工孔壁，则多会通过应用主轴位移的方式，避免此问题的产生。在主轴位移下，数控加工过程当中，对于刀具的退刀方式为：退刀过程当中沿主轴准停，在此基础之上，沿X轴进行0.2mm～0.5mm大小的偏移，进而再次回退主轴；（二）通过主轴准停的方式避免数控加工中产生刀痕：主轴准停多是在主轴不具备位移条件情况下，为避免出现刀痕问题而采取的处理方法。结合现阶段的实践工作经验来看，主轴准停这一方法多适用于带导条的单刃镗把道具、以及附有托架支持的镗把刀具。举例来说，带导条镗把在数控机床加工中心上，完成孔件加工作业之后，主轴可以通过准停操作的方式，将主轴上所设置的镗把刀尖位置设置在镗把最上端位置。进而在主轴停转与冷却液关闭操作相互配合的条件下，安全的退出已加工完成的孔位内部。通过对此种退刀方式的选取与合理应用，能够充分利用镗把自身所具有的重量，降低待退出刀具刀尖部位可能会对以加工完成孔壁产生的刀痕以及其他破坏性影响。

最后，从刀具功能应用以及过程控制的角度上来说，对于加工刀具自身而言，在对其加工过程当中可能产生刀痕进行预防，或对已形成刀痕进行改善的过程当中，最关键性的问题就在于：在不影响零件加工质量的前提条件下，通过对所加工刀具刀尖相对于加工孔壁距离的缩短，达到目的。因此，在对刀痕问题进行预防与改善的过程当中，对刀尖缩回技术的研究，以及对刀具拉镗加工就是最关键性的问题。笔者认为，从刀具设计的角度入手，可以通过增设高压冷却水通道的方式，避免在整个数控机床高效运转的过程当中，刀具因重复性动作而产生的热量，进而也能够避免因刀具高负荷运转，表面过热，出现的积削瘤造成刀痕。当然，也可以通过在刀具刀杆部位安装高压过滤网的方式，避免数控加工过程当中所生成的杂质进入高压冷却水道，并对其运行产生不良的影响。

三、结束语

在多种机械零件加工作业的实施过程当中，难免会出现各种类型，严重程度不一的刀痕。所加工零件表面刀痕的产生不单单会造成返修，影响成本效益的实现，同时也对整个数控加工工段高品质加工目标的达成产生了极为不良的影响。因此，需要针对刀痕进行有效的预防与改善。为此，本文着眼于对数控加工过程当中，刀痕的有效预防与改善措施，对这一问题展开了综合性分析与研究，望能够为实践提供一定的指导。

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