汽車制造業(yè)中，切削加工的重要性和復(fù)雜性非常突出忙菠。為什麼說汽車制造業(yè)中燥滑，切削加工的重要性和復(fù)雜性極為突出？這是因為香罐，大量的多種類零件需要進(jìn)行精密卧波、高速时肿、高效加工；汽車生產(chǎn)自身大批量港粱、嚴(yán)格按照節(jié)拍進(jìn)行流水生產(chǎn)的特點嗜侮；與此同時，激烈的巿場競爭也進(jìn)一步加劇了對汽車生產(chǎn)柔性化和切削加工制造成本控制的要求啥容⌒饪牛　　

　　近年來，可以看到汽車制造過程中的切削加工發(fā)生了很大變化并獲得全新發(fā)展咪惠，出現(xiàn)了不少新工藝击吱、新方法∧傩玻　　

　　比如帖与，曲軸加工采用車–車?yán)⑼忏娀騼?nèi)銑六主；連桿加工采用漲斷工藝架看；凸輪軸加工采用裝配式凸輪軸然後直接磨削成形的工藝方法；氣缸體主軸承孔篱掌、連桿大頭孔加工采用絞珩工藝等锦列。生產(chǎn)過程中，大量采用數(shù)控加工中心機(jī)床組建的柔性加工綫耿窍，切削速度和進(jìn)給量等切削參數(shù)普遍大幅提高誊预，制造過程加速向著高速、高效加工的方向發(fā)展较搔，創(chuàng)新的刀具結(jié)構(gòu)寡瘩、全新的刀具材料和新型的表面涂層被不斷采用，等等屈淫。而且管书，對生產(chǎn)過程和加工質(zhì)量的穩(wěn)定性要求也更為嚴(yán)苛，對制造成本的控制亦趨緊截碴∈崆龋　　

　　所有這一切，都對切削加工提出了新挑戰(zhàn)隐岛∶睿　　

　　切削加工是一個系統(tǒng)問題　　

　　在高精密、高速聚凹、高效率的大規(guī)模汽車制造切削加工生產(chǎn)中割坠，有時會發(fā)生種種異常情況，包括工件加工尺寸超差妒牙；位置度不符合要求彼哼；加工的表面形貌不理想对妄；刀具崩刃、折斷敢朱、異常磨損剪菱、刀具壽命短和刀具成本居高不下，等等拴签。而這些問題需要在盡可能短的時間內(nèi)獲得解決渗某，否則將給汽車制造的正常生產(chǎn)帶來很大影響〗倌埃　　

　　1.只是因為刀具出了問題折焙？　　

　　實際工作中，不少人往往有一種習(xí)慣性思維碱框，切削加工中一旦出現(xiàn)異常层漠，就認(rèn)為是刀具出了問題，大量的工作和解決措施也多圍繞著刀具進(jìn)行册灾，其結(jié)果卻是花了很多精力和時間涨旨，原因仍不甚明了，問題得不到徹底解決拷拗〔鄱＃　　

　　其實，切削加工特別是高效加工是一個系統(tǒng)問題于嚼，刀具只是這個系統(tǒng)中的一個環(huán)節(jié)越名。在切削加工中裤爆，所加工的工件毛坯处监、設(shè)備、刀具痢士、夾具彪薛、切削液等共同組成了一個系統(tǒng)，切削加工的問題是這個系統(tǒng)中多個因素和變量綜合作用之下的產(chǎn)物怠蹂∩蒲樱　　

　　而且，對於不少企業(yè)而言城侧，這個“系統(tǒng)”可能并不僅僅表現(xiàn)為一道工序或一臺設(shè)備易遣，而是整條生產(chǎn)綫；而刀具自身又是其中的一個子系統(tǒng)嫌佑，包括刀具結(jié)構(gòu)豆茫、幾何形狀、刀體材料屋摇、切削刃材料揩魂、刀具涂層等等多個方面幽邓。　　

　　上述所有的因素綜合在一起火脉，影響和決定著產(chǎn)品的尺寸核必、形狀、位置品糯、表面形貌荒鳖、加工精度等，而整個系統(tǒng)中的任何一個因素發(fā)生變化蛔交，都會對系統(tǒng)的輸出即加工質(zhì)量垮撇、加工效率和加工成本發(fā)生影響〉赐伲　　

　　舉個很好理解的例子状堰，在過去，人們雖然已經(jīng)感覺到切削液對切削加工有作用矩允，但往往也只是將其作為生產(chǎn)加工中的一般輔助材料來處理糯驯。但現(xiàn)在的生產(chǎn)實踐卻告訴人們，作為整個切削加工系統(tǒng)之一環(huán)的切削液已經(jīng)重要到如此的程度赵椰，以至於如果切削液選擇不合適或是管理不當(dāng)甚至?xí)斐缮a(chǎn)無法正常進(jìn)行耙福，刀具不能正常使用。

　　又比如姜钳，銑削加工出來的工件表面質(zhì)量達(dá)不到要求坦冠，更換多家刀具供應(yīng)商的不同改進(jìn)的銑刀也仍是達(dá)不到要求，最終更換機(jī)床主軸後哥桥，所加工的工件質(zhì)量達(dá)到了要求辙浑，發(fā)現(xiàn)問題的真正根源并不在刀具，而是系統(tǒng)中的其它因素發(fā)生了問題拟糕∨信唬　　

　　2.廣義上的“切削加工系統(tǒng)”　　

　　機(jī)床主軸的跳動，加工過程中的振動送滞，刀具的動平衡侠草，切削液的品種、濃度犁嗅、壓力和流量边涕，刀具的預(yù)調(diào)整，以及切削參數(shù)的匹配等等褂微，都會對切削加工的結(jié)果產(chǎn)生重大影響功蜓，而影響切削加工結(jié)果的原因遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些∪镂啵　　

　　為了提高切削加工效率划搓，近年來高效切削獲得了廣泛應(yīng)用沮念，可是需要注意的是，對於汽車制造業(yè)的切削加工來說验脐，真正的高效加工追求的不僅僅是單臺機(jī)床的高切削效率澜碎，還要求實現(xiàn)整條生產(chǎn)綫的高切削效率，也即追求整個系統(tǒng)的高效率织活。這就需要合理地安排工藝嫡境、合適的機(jī)床設(shè)備和高效刀具，科學(xué)的管理和完善的過程控制體系以及快速稼那、可靠的刀具供應(yīng)物流體系等褒饱。　　

　　站在這個高度看搞吱，切削加工這個系統(tǒng)就更大援儡，它不僅是被加工工件和加工裝置、加工介質(zhì)組成的物質(zhì)系統(tǒng)硼县；還包括刀具的壽命控制酿装、刃磨、調(diào)整晦嵌、采購供應(yīng)管理同辣、成本核算和控制等組成的管理系統(tǒng)；切削參數(shù)設(shè)定和調(diào)刀與修磨規(guī)范等組成的技術(shù)系統(tǒng)惭载；切削數(shù)據(jù)庫和刀具管理軟件等組成的信息系統(tǒng)等等旱函。　　

　　切削加工系統(tǒng)的構(gòu)成　　

　　1.組成要素　　

　　包括機(jī)床描滔、夾具棒妨、刀具、切削液伴挚、被加工工件靶衍、操作者，等等茎芋。　　

　　2.各個子系統(tǒng)　　

　　包括工藝系統(tǒng)蜈出、切削摩擦學(xué)系統(tǒng)田弥、刀具系統(tǒng)、機(jī)床系統(tǒng)净处、夾具系統(tǒng)安仁、刀具管理系統(tǒng)、切削質(zhì)量控制系統(tǒng)婉固，等等吠童〕Ｕ茫　　

　　3.輸入　　

　　包括待加工的工件毛坯，各項加工要求等输奢。這 要注意的是盼涵，工件毛坯是系統(tǒng)的輸入，可是它進(jìn)入切削加工系統(tǒng)後屉韧，又成為切削加工系統(tǒng)中的一個部分古告，對切削加工系統(tǒng)中的其他變量和切削加工系統(tǒng)輸出產(chǎn)生影響∽幻辏　　

　　4.輸出　　

　　即加工完成的產(chǎn)品圣界，實現(xiàn)的加工結(jié)果，如加工質(zhì)量监灌、加工效率贷币、加工成本等】髡　　

　　5.反饋和控制　　

　　測量和控制形成了輸出對輸入的影響片择，這是一種反饋。反饋有正反饋也有負(fù)反饋骚揍，輸出對輸入響應(yīng)的誤差字管，通過合適的反饋可得到及時糾正，使輸出向輸入要求的中心值收斂信不，否則輸出就會愈加偏離目標(biāo)值嘲叔，出現(xiàn)成批的加工不合格品〕榛睿　　

　　切削加工系統(tǒng)工程的發(fā)展和應(yīng)用　　

　　切削加工既然是個系統(tǒng)問題硫戈，就只能用系統(tǒng)的觀點和方法來分析和處理。系統(tǒng)工程是近三十年發(fā)展起來的一門新興的綜合學(xué)科下硕，重在運(yùn)用系統(tǒng)觀點和系統(tǒng)方法處理復(fù)雜的工程丁逝、科研和生產(chǎn)任務(wù)。鑒於系統(tǒng)工程的理論和方法本身也處在研究和發(fā)展過程中梭姓，而將其應(yīng)用於切削加工領(lǐng)域霜幼，就更有很多問題要回答和解決，需要發(fā)展新的理論和新方法驱请，進(jìn)行不斷的探索和努力庵伙。　　

　　切削加工系統(tǒng)工程歸屬於系統(tǒng)工程這門大的學(xué)科墓永，但又是針對切削加工過程應(yīng)用所形成的一個專門分支學(xué)科枪笆，因而很多方法將是切削加工領(lǐng)域所特有的。為使切削加工真正成為高效加工，不僅要進(jìn)行理論探討挠辆，更要立足切削加工要達(dá)到的目的雳址、實現(xiàn)大批量且柔性化的高效加工這個角度來進(jìn)行分析和應(yīng)用，因此华雷，觀念和方法的創(chuàng)新必不可少敌痘。　　

　　不論是從事工藝規(guī)劃和設(shè)計旱谐、現(xiàn)場技術(shù)支持和生產(chǎn)管理蔗括，抑或從事刀具設(shè)計、刀具制造撤防、刀具銷售虽风、刀具應(yīng)用，還是分析解決與刀具有關(guān)的切削加工問題寄月，都必須從系統(tǒng)的觀點出發(fā)予以分析和解決辜膝。這要求我們具備切削加工系統(tǒng)工程的知識，了解該系統(tǒng)中的各個子系統(tǒng)漾肮，應(yīng)用系統(tǒng)工程的方法獲得切削加工問題的整體解決方案厂抖。　　

　　應(yīng)用系統(tǒng)方法分析和解決切削加工問題　　

　　通過運(yùn)用系統(tǒng)工程克懊，能夠?qū)⒂邢薜娜肆Τ栏ā⑽锪Α⒇斄Y源運(yùn)用到正確的方向谭溉，解決切削加工中的難題墙懂。　　

　　1.認(rèn)識切削加工的系統(tǒng)特徵　　

　“缒睢①系統(tǒng)的整體性：切削加工是一個完整的系統(tǒng)损搬，因此在解決問題時必須建立系統(tǒng)的概念，考慮其整體性柜与」ε埽　　

　　②系統(tǒng)的相關(guān)性：切削加工系統(tǒng)是一個多變量多輸入的系統(tǒng)谤变，其內(nèi)在各部分緊密相連并有交互作用荞谬，需要在綜合考慮的基礎(chǔ)上分析和解決切削加工問題∨吲椋　　

　”芟恕③系統(tǒng)的動態(tài)性：不能靜止地看問題，而需進(jìn)行動態(tài)分析敬魏。　　

　　注重各子系統(tǒng)的接口和聯(lián)系岔雾，深入理解各子系統(tǒng)并遵循其運(yùn)行的客觀規(guī)律底盅，努力使系統(tǒng)處於受控狀態(tài)董株。　　

　　2.始終持有系統(tǒng)的觀點　　

　∪喙薄①剛性：指機(jī)床膛姊、夾具、工件和刀具整個系統(tǒng)的剛性拣挪，而非孤立的機(jī)床本身的剛性擦酌。　　

　〔と啊②跳動：是刀具裝在主軸上的跳動赊舶，而不僅是刀具本身的跳動；是機(jī)床運(yùn)動過程中的動態(tài)跳動赶诊，而不僅僅是機(jī)床停止過程中的靜態(tài)跳動笼平。

　　③高效加工：強(qiáng)調(diào)整條生產(chǎn)綫的高效舔痪，而不僅是單個工序或單臺設(shè)備的高效寓调。　　

　〕搿④制造成本：亦是系統(tǒng)的綜合成本夺英，在相同口徑和條件下進(jìn)行的比較，是從總體和長遠(yuǎn)權(quán)衡的成本滋捶。

　　3.區(qū)分影響系統(tǒng)變化的普通原因和特殊原因　　

　　切削加工系統(tǒng)作為一個動態(tài)系統(tǒng)痛悯，其中一直在發(fā)生著各種變化，從系統(tǒng)工程的觀點看馆柬，影響其變化的原因可分為普通原因和特殊原因筒臂。普通原因是系統(tǒng)中固有的隨機(jī)變化的因素，而特殊原因不是系統(tǒng)所固有的吻霎，但會引起系統(tǒng)輸出的明顯變化脚自。　　

　　刀具壽命原來在某個平均值附近發(fā)生上下波動睹梢，引起這種微小波動的原因是系統(tǒng)普通原因联缝，但是如果一段時間後刀具壽命突然變短或變長，這就必然存在某種特殊原因九窿。

　　這時苇葫，就必須將這種特殊原因找出來并采取相應(yīng)措施，或者是使刀具壽命恢復(fù)到原有程度坦膘，或是發(fā)現(xiàn)了某種有利因素堰聪，則應(yīng)設(shè)法將其鞏固下來，成為系統(tǒng)中的固有因素，從而延長刀具壽命缝帝、降低刀具成本绊寻。　　

　　4.重視切削液對切削加工系統(tǒng)的影響　　

　⌒①切削液在機(jī)械加工中的應(yīng)用非常普遍澄步，但其具有的潤滑、冷卻等多種功效對於切削加工的重要性則并非廣為人知和泌〈甯祝　　

　　②認(rèn)識切削摩擦學(xué)系統(tǒng)的摩擦學(xué)特性武氓，認(rèn)識選擇正確的潤滑方式梯皿、潤滑方法和潤滑介質(zhì)的重要性×浚　　

　∷髋搿③在切削加工的工藝過程控制中，必須將切削液及其潤滑方式包括切削液品種弱睦、濃度百姓、清潔度、PH值况木、流量垒拢、壓力等作為過程控制參數(shù)嚴(yán)加控制，這樣才能確保獲得要求的切削加工性能和加工質(zhì)量及高的生產(chǎn)效率靡勾。

　　5.根據(jù)切削摩擦學(xué)應(yīng)用好導(dǎo)條式刀具　　

　　帶導(dǎo)條刀具充分利用了摩擦學(xué)原理北拔，將其巧妙地應(yīng)用於精密孔加工的鏜削和鉸削刀具上≡眉叮　　

　　在理想的工作情況下以搏，刀具導(dǎo)條并不真正與工件已加工表面直接接觸，真正起作用的是刀具導(dǎo)條與工件已加工表面之間的一層油膜斑渠。而這層油膜能否形成钉拯，其油膜剛度如何，是這種帶導(dǎo)條刀具工作成功的關(guān)鍵榕诬。所以决榔，這種刀具的導(dǎo)條結(jié)構(gòu)設(shè)計和制造有很多特殊要求，對切削液的要求也很高菜犀∠绫牵　　

　　6.刀具表面涂層的應(yīng)用具有系統(tǒng)條件　　

　　一般認(rèn)為，涂層應(yīng)用在刀具表面將有利於延長刀具壽命或提高加工效率栽斑，不理想的情況下也僅是涂層不起作用而已艇挨。但實際上残炮，刀具表面涂層的應(yīng)用是有系統(tǒng)條件的，也即要求加工某種材料的雷袋、一定的刀具基體材料和一定的表面涂層需與一定的切削參數(shù)等工作條件相匹配吉殃，如選擇不當(dāng)辞居，則有可能產(chǎn)生負(fù)面作用楷怒。　　

　　7.掌握切削摩擦學(xué)系統(tǒng)的配副性　　

　　刀具材料瓦灶、刀具表面涂層在切削摩擦過程中存在一個與被加工工件材料的摩擦學(xué)系統(tǒng)的配副性問題鸠删，需要基於切削摩擦學(xué)解決不同種類工件材料與刀具材料以及表面涂層材料之間的適配性問題，以選擇合適的刀具材料以及相應(yīng)的表面涂層贼陶∪信荩　　

　　制造成本的系統(tǒng)控制　　

　　1.關(guān)注工藝規(guī)劃設(shè)計中一次性投資與長期性制造費(fèi)用之間的關(guān)系　　

　　①注意將制造費(fèi)用中的設(shè)備折舊碉怔、人力成本和公用動力烘贴、刀具、設(shè)備維修及備件撮胧、化學(xué)品消耗等運(yùn)營費(fèi)用聯(lián)系起來統(tǒng)一考慮和分析處理問題庸伏。　　

　∥蕖②刀具費(fèi)用的高低與新刀具技乡、新工藝、新技術(shù)碎痘、新材料的采用緊密相關(guān)技碍，與刀具的采購、物流创靴、調(diào)整云许、修磨、刀具質(zhì)量控制辣候、刀具優(yōu)化及刀具管理等多方面緊密相聯(lián)“冉ⅲ　　

　　2.高度重視項目規(guī)劃投資階段的刀具方面工作　　

　∶嫡①近年來的工作實踐和國內(nèi)外的經(jīng)驗都表明，一把價值幾萬元的刀具有可能影響一臺價值幾百萬元的設(shè)備的效率的發(fā)揮忱当◎卿蹋　　

　　②注意一次性設(shè)備和刀具投資與長期性刀具消耗費(fèi)用之間的關(guān)系卖陵。有的項目可能在項目規(guī)劃時節(jié)約了設(shè)備投資遭顶，卻采用了昂貴刀具或不合理的切削參數(shù)张峰，造成刀具壽命短以及長期的刀具消耗成本過高，需要綜合權(quán)衡棒旗〈　　

　　③工藝規(guī)劃階段對刀具的設(shè)計和安排在很大程度上決定了生產(chǎn)階段的制造成本和刀具費(fèi)用铣揉。

　　3.處理好幾項重要關(guān)系　　

　∪纳睢①設(shè)備的選用與刀具的選用之間的關(guān)系；

　」涔啊②當(dāng)前設(shè)計與長遠(yuǎn)考慮之間的關(guān)系敌厘；

　　③規(guī)劃產(chǎn)量與真實產(chǎn)量波動之間的關(guān)系朽合；

　【懔健④減少設(shè)備數(shù)量或投資與工藝合理性之間的關(guān)系；

　∽娌痢⑤切削用量加大與可能的刀具壽命縮短之間的關(guān)系舶酒；

　　⑥設(shè)備投資節(jié)省與刀具費(fèi)用增加之間的關(guān)系酷豫；

　＄珠佟⑦柔性化程度與加工效率之間的關(guān)系『故疲　　

　　4.工藝方案需適應(yīng)系統(tǒng)條件　　

　　采用怎樣的工藝方法岗憨、設(shè)備、刀具等與產(chǎn)量及其變動情況緊密相關(guān)锁熟。從切削加工系統(tǒng)工程的觀點看帝膊，不能簡單地說采用加工中心機(jī)床好、還是采用專機(jī)好麸媒，或者是采用某種設(shè)備組合好僻跳，關(guān)鍵要看所組成的系統(tǒng)的綜合情況，以及其是否適應(yīng)周圍環(huán)境條件胚览，因為在某種情況下好的工藝方案在另一種情況下有可能不適合茶月。　　

　　重要的是鹉动，對這種相互變化的情況及其相互關(guān)系進(jìn)行分析研究轧坎，以此指導(dǎo)工藝規(guī)劃和設(shè)計≡笫荆　　

　　5.項目規(guī)劃階段對刀具耐用度和使用成本的控制　　

　　需要設(shè)法探索的是缸血，如何在項目的規(guī)劃設(shè)計階段就對刀具的設(shè)計選用加以更有效的管理和控制，并向設(shè)備供應(yīng)商和刀具供應(yīng)商提出項目投產(chǎn)後對刀具耐用度和有關(guān)使用成本的基本要求械筛，對投產(chǎn)後將發(fā)生的刀具費(fèi)用和制造成本在項目的規(guī)劃階段就有預(yù)測和控制捎泻。這將大幅提高新項目實施後的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益飒炎。　　

　　結(jié)語　　

　　切削加工是一個復(fù)雜的大系統(tǒng)笆豁，要實現(xiàn)真正的高效加工就必須運(yùn)用系統(tǒng)的觀點和系統(tǒng)的方法郎汪。也正因為此，我們不能將切削加工系統(tǒng)中的問題孤立地闯狱、靜止地煞赢、分割開來地看待和處理，而是需要打破專業(yè)的界限扩氢，關(guān)注到切削加工系統(tǒng)中的多個復(fù)雜要素和變量耕驰。　　

　　一方面椎裕，我們要了解各子系統(tǒng)本身的專業(yè)特點；另一方面崔狂，還需要尋找和發(fā)現(xiàn)各子系統(tǒng)之間的相互聯(lián)系和相互作用皿进、各子系統(tǒng)內(nèi)部各因素之間的相互聯(lián)系和相互作用，了解它們的交互作用對系統(tǒng)輸出的影響茶链，掌握某些變量之間相互制約的關(guān)系臊瞬。　　

　　可以想象颓之，現(xiàn)代汽車制造的發(fā)展不斷帶來新課題银景，出現(xiàn)更多的難加工材料，要求更高的加工質(zhì)量和加工效率鹤梳、以及更具競爭力的加工成本诽粪。面對這些挑戰(zhàn)，系統(tǒng)工程方法的應(yīng)用將提供有效途徑和科學(xué)方法岁九，從而獲得切削加工方案和切削刀具性能的全面優(yōu)化君铁，讓切削加工中出現(xiàn)的新問題迎刃而解，實現(xiàn)理想的切削加工系統(tǒng)輸出据块。

聲明：本網(wǎng)站所收集的部分公開資料來源于互聯(lián)網(wǎng)码邻，轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡(luò)分享，并不代表本站贊同其觀點和對其真實性負(fù)責(zé)另假，也不構(gòu)成任何其他建議像屋。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布、編輯整理上傳边篮，對此類作品本站僅提供交流平臺己莺，不為其版權(quán)負(fù)責(zé)。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻苟耻、圖片篇恒、文字如涉及作品版權(quán)問題扶檐，請第一時間告知，我們將根據(jù)您提供的證明材料確認(rèn)版權(quán)并按國家標(biāo)準(zhǔn)支付稿酬或立即刪除內(nèi)容胁艰，以保證您的權(quán)益款筑！聯(lián)系電話：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn。