优化还是更换刀具？操作员必须问的5个关键问题

无论您称它们为维修级还是通用型，了解何时更换切削刀具以及用什么替换都是至关重要的。

维修部门、原型开发公司、学术及政府研究机构——这些只是制造环境的几个例子，在这些环境中，机床操作员并非受过专业训练的机加工人员，而是机械师、设计工程师、大学教授或其学生，他们对基础加工和切削刀具实践的掌握往往不够完整。

不幸的是，在这些情况下切削刀具经常被误用。在生产车间会引起警觉的刃口磨损和损伤，要么被忽视，要么被误解。可能使用了错误的牌号或几何形状，不当的进给、转速和切深让情况雪上加霜。结果是造成浪费和时间损失，机加工车间的表现平平，却面临与熟练CNC同行相同的压力。

好消息是加工不是火箭科学。经过一点培训并使用正确的切削刀具，几乎任何人都能生产出合格零件，获得可接受的刀具寿命，最重要的是在操作机械时保持安全。

本文提供了评估车间刀具选择时应问的几个问题——无论其规模或经验水平如何——以及是否需要升级切削刀具或彻底整理刀具库：

问题1：刃口看起来不太坏，钻头、铣刀或铰刀还在切削。如何判断何时更换切削刀具，以及我当前的刀具选择是否正确？

切削刀具磨损的迹象多种多样。刃口崩刃或磨损、切深线处的缺口磨损、刀具或工件变色、切削面上的材料堆积、零件质量和表面光洁度下降、机床主轴噪音增大——清单很长，甚至最有经验的机加工人员也偶尔会误诊应用问题。幸运的是，有丰富的在线、纸质和教育资源可帮助排查切削刀具磨损，所有资源都强调定期检查刀具的重要性，然后根据需要调整运行参数或更换不同的牌号、涂层或几何形状。

“切削刀具制造商不断推出新技术，因此保持与时俱进很重要，但合理的加工实践同样关键，”KYOCERA SGS Precision Tools Inc.研发工程师Jake Rutherford表示。“这意味着尽可能使用短悬伸长度，确保针对材料应用正确的进给和转速，以及例行刀柄维护为何至关重要。”

问题2：今天切铝，明天切不锈钢。我们真的需要针对每种材料的专用牌号或涂层吗？为什么不直接使用通用或维修级切削刀具，降低转速进给来完成当前任务？

这是个合理的问题，在某些情况下，答案正是如此——接受较低性能以完成工作。然而，这种“凑合完成”的方法日后可能导致更大问题。

磨损或崩刃的刀具会增加昂贵机床的负载，可能损坏主轴轴承和电气元件。它们还可能损坏工件，产生足够热量使材料加工硬化，或在深孔中意外断裂。最后这种情况甚至可能伤及操作员，这就是为什么必须避免刀具过载的原因。

“假设您需要在不锈钢或超合金零件上钻一系列孔，结果烧坏了一堆刀具，”Greenfield Industries技术支持专家Tim Griebno说。“很多人可能没意识到，有专门针对这些材料的切削刀具，换用它们能节省大量时间和金钱。”

问题3：高性能和专用刀具比我们一直买的贵得多。如何证明额外成本的合理性？

正如Griebno所述，投资优化的切削刀具方案从长远看通常能省钱。

KYOCERA SGS的Rutherford附和道，切削刀具消耗仅占生产任何零件总成本的3%-5%；因此，刀具成本降低30%或刀具寿命增加50%，仅能将零件成本降低约1%。更重要的是循环时间。

“这也是为什么在几乎任何情况下，选择针对应用优化的高性能刀具是提高盈利能力的关键，”他说。“例如，为涂层刀具多花点钱几乎总是划算的，精加工操作换用高齿数刀具也是。两者都能缩短循环时间，意味着每天交付更多产品。”

问题4：这些都讲得通，但谁有时间研究新刀具并学习使用？有什么建议？

这没想象中难。除了前面提到的教育资源，Rutherford和Griebno都建议帮助就在电话那头。话虽如此，车间应留出时间测试新牌号和几何形状。这些通常比预期需要更激进的加工参数，除非正确应用，否则即使优化的切削刀具也会失效。

“许多工厂每年关机一次进行机床维护，”Griebno说。“这是检查刀具库、评估什么有效什么无效、测试和优化新刀具的好时机。重新开机时能收获巨大收益。”

问题5：这箱旧钻头和铣刀怎么处理？刀柄也需要更换吗？

先答第二个问题：很可能需要。定位面有划痕、凹痕或出现类锈蚀的微动磨损的刀柄应报废。否则这些损伤会导致刀具寿命和零件质量下降，甚至损坏机床。与切削刀具一样，更换时也应只用高质量产品。至于大多数刀具箱底躺着的那箱“疲惫老兵”，GWS Tool Group执行副总裁Drew Strauchen建议送到他那儿。

“维修车间特别适合使用翻新刀具，”他说。“我们以新刀具几分之一的成本为您重磨，并可施加涂层或特殊磨削以提高效率。只要确保原刀具未被推向无法挽回的地步，否则可能无法修复。一般来说，保养良好的切削刀具比被滥用的能重磨更多次。我们约10%的业务是刀具再造，MSC也是我们在再造和定制切削刀具方面的首选合作伙伴之一。”

评估车间刀具选择时您会问哪些问题？请在下方评论分享您的见解。

您知道何时该优化或更换刀具吗？

机加工车间必须知道何时更换切削刀具，以及用什么替换。

在生产车间会引起警觉的刀具损伤，有时会被忽视或误解。

劣质刀具会导致浪费和时间损失。

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您采取了哪些措施保持切削刀具最佳状态？