為什麼說汽車制造業(yè)中隔节，切削加工的重要性和復(fù)雜性極為突出？這是因?yàn)椋罅康亩喾N類零件需要進(jìn)行精密窑赂、高速、高效加工美怪；汽車生產(chǎn)自身大批量圃活、嚴(yán)格按照節(jié)拍進(jìn)行流水生產(chǎn)的特點(diǎn)；與此同時(shí)蒸咏，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归鲸。

　　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)展悬坎，出現(xiàn)了不少新工藝定桃、新方法。

　　比如伸义，曲軸加工采用車–車?yán)伪稹⑼忏娀騼?nèi)銑；連桿加工采用漲斷工藝胯恤；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挥萌；氣缸體主軸承孔、連桿大頭孔加工采用絞珩工藝等枉侧。生產(chǎn)過程中引瀑，大量采用數(shù)控加工中心機(jī)床組建的柔性加工綫狂芋，切削速度和進(jìn)給量等切削參數(shù)普遍大幅提高，制造過程加速向著高速憨栽、高效加工的方向發(fā)展帜矾，創(chuàng)新的刀具結(jié)構(gòu)、全新的刀具材料和新型的表面涂層被不斷采用徒像，等等黍特。而且，對生產(chǎn)過程和加工質(zhì)量的穩(wěn)定性要求也更為嚴(yán)苛锯蛀，對制造成本的控制亦趨緊灭衷。

　　所有這一切，都對切削加工提出了新挑戰(zhàn)旁涤。

　　切削加工是一個系統(tǒng)問題

　　在高精密翔曲、高速、高效率的大規(guī)模汽車制造切削加工生產(chǎn)中辙炒，有時(shí)會發(fā)生種種異常情況误即，包括工件加工尺寸超差；位置度不符合要求牌君；加工的表面形貌不理想捅腋；刀具崩刃、折斷截剩、異常磨損绊寞、刀具壽命短和刀具成本居高不下，等等诬忱。而這些問題需要在盡可能短的時(shí)間內(nèi)獲得解決条赚，否則將給汽車制造的正常生產(chǎn)帶來很大影響。

　　1.只是因?yàn)榈毒叱隽藛栴}疚编？

　　實(shí)際工作中递思，不少人往往有一種習(xí)慣性思維，切削加工中一旦出現(xiàn)異常在膏，就認(rèn)為是刀具出了問題毕删，大量的工作和解決措施也多圍繞著刀具進(jìn)行，其結(jié)果卻是花了很多精力和時(shí)間炉抒，原因仍不甚明了奢讨，問題得不到徹底解決。

　　其實(shí)焰薄，切削加工特別是高效加工是一個系統(tǒng)問題拿诸，刀具只是這個系統(tǒng)中的一個環(huán)節(jié)。在切削加工中塞茅，所加工的工件毛坯亩码、設(shè)備季率、刀具、夾具描沟、切削液等共同組成了一個系統(tǒng)飒泻，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。

　　而且吏廉，對於不少企業(yè)而言泞遗，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，而是整條生產(chǎn)綫席覆；而刀具自身又是其中的一個子系統(tǒng)史辙，包括刀具結(jié)構(gòu)、幾何形狀袄优、刀體材料鹏愚、切削刃材料、刀具涂層等等多個方面紫掷。

　　上述所有的因素綜合在一起味羡，影響和決定著產(chǎn)品的尺寸、形狀伯梧、位置院蜘、表面形貌、加工精度等惊眠，而整個系統(tǒng)中的任何一個因素發(fā)生變化馒毙，都會對系統(tǒng)的輸出即加工質(zhì)量、加工效率和加工成本發(fā)生影響手欣。

　　舉個很好理解的例子，在過去映检，人們雖然已經(jīng)感覺到切削液對切削加工有作用癞樊，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。但現(xiàn)在的生產(chǎn)實(shí)踐卻告訴人們凛澎，作為整個切削加工系統(tǒng)之一環(huán)的切削液已經(jīng)重要到如此的程度霹肝，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，刀具不能正常使用塑煎。

　　又比如沫换，銑削加工出來的工件表面質(zhì)量達(dá)不到要求，更換多家刀具供應(yīng)商的不同改進(jìn)的銑刀也仍是達(dá)不到要求最铁，最終更換機(jī)床主軸後讯赏，所加工的工件質(zhì)量達(dá)到了要求，發(fā)現(xiàn)問題的真正根源并不在刀具冷尉，而是系統(tǒng)中的其它因素發(fā)生了問題漱挎。

　　2.廣義上的“切削加工系統(tǒng)”

　　機(jī)床主軸的跳動系枪，加工過程中的振動，刀具的動平衡磕谅，切削液的品種私爷、濃度、壓力和流量膊夹，刀具的預(yù)調(diào)整痒仇，以及切削參數(shù)的匹配等等，都會對切削加工的結(jié)果產(chǎn)生重大影響邀敲，而影響切削加工結(jié)果的原因遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些恰印。

　　為了提高切削加工效率，近年來高效切削獲得了廣泛應(yīng)用咐准，可是需要注意的是啃掠，對於汽車制造業(yè)的切削加工來說，真正的高效加工追求的不僅僅是單臺機(jī)床的高切削效率消李，還要求實(shí)現(xiàn)整條生產(chǎn)綫的高切削效率键梆，也即追求整個系統(tǒng)的高效率。這就需要合理地安排工藝苔眼、合適的機(jī)床設(shè)備和高效刀具畦未，科學(xué)的管理和完善的過程控制體系以及快速、可靠的刀具供應(yīng)物流體系等稽星。

　　站在這個高度看保铐，切削加工這個系統(tǒng)就更大，它不僅是被加工工件和加工裝置褥民、加工介質(zhì)組成的物質(zhì)系統(tǒng)季春；還包括刀具的壽命控制、刃磨消返、調(diào)整载弄、采購供應(yīng)管理、成本核算和控制等組成的管理系統(tǒng)撵颊；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)宇攻；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。

　　切削加工系統(tǒng)的構(gòu)成

　　1.組成要素

　　包括機(jī)床倡勇、夾具逞刷、刀具、切削液妻熊、被加工工件夸浅、操作者，等等。

　　2.各個子系統(tǒng)

　　包括工藝系統(tǒng)题篷、切削摩擦學(xué)系統(tǒng)词身、刀具系統(tǒng)装魁、機(jī)床系統(tǒng)确羹、夾具系統(tǒng)隔每、刀具管理系統(tǒng)氓侧、切削質(zhì)量控制系統(tǒng)垛淮，等等贤重。

　　3.輸入

　　包括待加工的工件毛坯抄娜，各項(xiàng)加工要求等间皮。這 要注意的是妖恨，工件毛坯是系統(tǒng)的輸入捻钢，可是它進(jìn)入切削加工系統(tǒng)後，又成為切削加工系統(tǒng)中的一個部分足沥，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)生影響稻续。

　　4.輸出

　　即加工完成的產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)的加工結(jié)果轿跌，如加工質(zhì)量滔菠、加工效率、加工成本等汪兢。

　　5.反饋和控制

　　測量和控制形成了輸出對輸入的影響批斯，這是一種反饋。反饋有正反饋也有負(fù)反饋掷漱，輸出對輸入響應(yīng)的誤差粘室，通過合適的反饋可得到及時(shí)糾正，使輸出向輸入要求的中心值收斂卜范，否則輸出就會愈加偏離目標(biāo)值衔统，出現(xiàn)成批的加工不合格品。

　　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)問題海雪，就只能用系統(tǒng)的觀點(diǎn)和方法來分析和處理缰冤。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，重在運(yùn)用系統(tǒng)觀點(diǎn)和系統(tǒng)方法處理復(fù)雜的工程喳魏、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)展過程中怀薛，而將其應(yīng)用於切削加工領(lǐng)域刺彩，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枝恋，進(jìn)行不斷的探索和努力创倔。

　　切削加工系統(tǒng)工程歸屬於系統(tǒng)工程這門大的學(xué)科，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)科焚碌，因而很多方法將是切削加工領(lǐng)域所特有的却值。為使切削加工真正成為高效加工卑竹，不僅要進(jìn)行理論探討，更要立足切削加工要達(dá)到的目的私闭、實(shí)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)用砾漓，因此，觀念和方法的創(chuàng)新必不可少宽用。

　　不論是從事工藝規(guī)劃和設(shè)計(jì)闭榛、現(xiàn)場技術(shù)支持和生產(chǎn)管理，抑或從事刀具設(shè)計(jì)跌缩、刀具制造衍肥、刀具銷售、刀具應(yīng)用雀肠，還是分析解決與刀具有關(guān)的切削加工問題刀念，都必須從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)予以分析和解決。這要求我們具備切削加工系統(tǒng)工程的知識胁会，了解該系統(tǒng)中的各個子系統(tǒng)贺潜，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。

　　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)工程魂务，能夠?qū)⒂邢薜娜肆β椤⑽锪Α⒇?cái)力資源運(yùn)用到正確的方向粘姜，解決切削加工中的難題鬓照。

　　1.認(rèn)識切削加工的系統(tǒng)特徵

　　①系統(tǒng)的整體性：切削加工是一個完整的系統(tǒng)孤紧，因此在解決問題時(shí)必須建立系統(tǒng)的概念豺裆，考慮其整體性。

　『畔浴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)臭猜，其內(nèi)在各部分緊密相連并有交互作用，需要在綜合考慮的基礎(chǔ)上分析和解決切削加工問題押蚤。

　∶锔琛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)分析揽碘。

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

　　2.始終持有系統(tǒng)的觀點(diǎn)

　∧大①剛性：指機(jī)床、夾具、工件和刀具整個系統(tǒng)的剛性蓖搅，而非孤立的機(jī)床本身的剛性崖蟀。

　　②跳動：是刀具裝在主軸上的跳動翩汰，而不僅是刀具本身的跳動吹迎；是機(jī)床運(yùn)動過程中的動態(tài)跳動，而不僅僅是機(jī)床停止過程中的靜態(tài)跳動箫废。

　〈∫Α③高效加工：強(qiáng)調(diào)整條生產(chǎn)綫的高效，而不僅是單個工序或單臺設(shè)備的高效譬功。

　√钐瘛④制造成本：亦是系統(tǒng)的綜合成本，在相同口徑和條件下進(jìn)行的比較奋隶，是從總體和長遠(yuǎn)權(quán)衡的成本擂送。

　　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)，其中一直在發(fā)生著各種變化唯欣，從系統(tǒng)工程的觀點(diǎn)看嘹吨，影響其變化的原因可分為普通原因和特殊原因。普通原因是系統(tǒng)中固有的隨機(jī)變化的因素境氢，而特殊原因不是系統(tǒng)所固有的蟀拷，但會引起系統(tǒng)輸出的明顯變化。

　　刀具壽命原來在某個平均值附近發(fā)生上下波動萍聊，引起這種微小波動的原因是系統(tǒng)普通原因问芬，但是如果一段時(shí)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寿桨。

　　采取相應(yīng)措施此衅，或者是使刀具壽命恢復(fù)到原有程度，或是發(fā)現(xiàn)了某種有利因素亭螟，則應(yīng)設(shè)法將其鞏固下來挡鞍，成為系統(tǒng)中的固有因素，從而延長刀具壽命预烙、降低刀具成本胀爸。

　　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)用非常普遍千荡，但其具有的潤滑展稼、冷卻等多種功效對於切削加工的重要性則并非廣為人知。

　】ッ怼②認(rèn)識切削摩擦學(xué)系統(tǒng)的摩擦學(xué)特性，認(rèn)識選擇正確的潤滑方式、潤滑方法和潤滑介質(zhì)的重要性辣棉。

　∈戏獭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狰赘、濃度壳凳、清潔度、PH值扮人、流量浆左、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)效率训措。

　　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)原理伪节，將其巧妙地應(yīng)用於精密孔加工的鏜削和鉸削刀具上。

　　在理想的工作情況下绩鸣，刀具導(dǎo)條并不真正與工件已加工表面直接接觸怀大，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。而這層油膜能否形成呀闻，其油膜剛度如何化借，是這種帶導(dǎo)條刀具工作成功的關(guān)鍵。所以捡多，這種刀具的導(dǎo)條結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造有很多特殊要求蓖康，對切削液的要求也很高。

　　6.刀具表面涂層的應(yīng)用具有系統(tǒng)條件

　　一般認(rèn)為垒手，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蒜焊，不理想的情況下也僅是涂層不起作用而已。但實(shí)際上淫奔，刀具表面涂層的應(yīng)用是有系統(tǒng)條件的山涡，也即要求加工某種材料的、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)等工作條件相匹配斜擎，如選擇不當(dāng)爱饲，則有可能產(chǎn)生負(fù)面作用。

　　7.掌握切削摩擦學(xué)系統(tǒng)的配副性

　　刀具材料宿闯、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)的配副性問題乳嘁，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)的表面涂層危厕。

　　制造成本的系統(tǒng)控制

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

　⊙笆省①注意將制造費(fèi)用中的設(shè)備折舊、人力成本和公用動力稻扔、刀具凤婆、設(shè)備維修及備件短揉、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。

　》切蟆②刀具費(fèi)用的高低與新刀具刚肠、新工藝、新技術(shù)亦弛、新材料的采用緊密相關(guān)冒晰，與刀具的采購、物流竟块、調(diào)整壶运、修磨、刀具質(zhì)量控制浪秘、刀具優(yōu)化及刀具管理等多方面緊密相聯(lián)蒋情。

　　2.高度重視項(xiàng)目規(guī)劃投資階段的刀具方面工作

　　①近年來的工作實(shí)踐和國內(nèi)外的經(jīng)驗(yàn)都表明秫逝，一把價(jià)值幾萬元的刀具有可能影響一臺價(jià)值幾百萬元的設(shè)備的效率的發(fā)揮恕出。

　　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)系违帆。有的項(xiàng)目可能在項(xiàng)目規(guī)劃時(shí)節(jié)約了設(shè)備投資浙巫，卻采用了昂貴刀具或不合理的切削參數(shù)，造成刀具壽命短以及長期的刀具消耗成本過高刷后，需要綜合權(quán)衡的畴。

　③工藝規(guī)劃階段對刀具的設(shè)計(jì)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)用尝胆。

　　3.處理好幾項(xiàng)重要關(guān)系

　∩ゲ谩①設(shè)備的選用與刀具的選用之間的關(guān)系；②當(dāng)前設(shè)計(jì)與長遠(yuǎn)考慮之間的關(guān)系环壳；③規(guī)劃產(chǎn)量與真實(shí)產(chǎn)量波動之間的關(guān)系央嘱；④減少設(shè)備數(shù)量或投資與工藝合理性之間的關(guān)系；⑤切削用量加大與可能的刀具壽命縮短之間的關(guān)系乞瑰；⑥設(shè)備投資節(jié)省與刀具費(fèi)用增加之間的關(guān)系馏纱；⑦柔性化程度與加工效率之間的關(guān)系。

　　4.工藝方案需適應(yīng)系統(tǒng)條件

　　采用怎樣的工藝方法排击、設(shè)備素牌、刀具等與產(chǎn)量及其變動情況緊密相關(guān)。從切削加工系統(tǒng)工程的觀點(diǎn)看患漆，不能簡單地說采用加工中心機(jī)床好墓且、還是采用專機(jī)好，或者是采用某種設(shè)備組合好任础，關(guān)鍵要看所組成的系統(tǒng)的綜合情況讲媚，以及其是否適應(yīng)周圍環(huán)境條件亏乞，因?yàn)樵谀撤N情況下好的工藝方案在另一種情況下有可能不適合。

　　重要的是裆操，對這種相互變化的情況及其相互關(guān)系進(jìn)行分析研究据德，以此指導(dǎo)工藝規(guī)劃和設(shè)計(jì)。

　　5.項(xiàng)目規(guī)劃階段對刀具耐用度和使用成本的控制

　　需要設(shè)法探索的是跷车，如何在項(xiàng)目的規(guī)劃設(shè)計(jì)階段就對刀具的設(shè)計(jì)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(xiàng)目投產(chǎn)後對刀具耐用度和有關(guān)使用成本的基本要求橱野，對投產(chǎn)後將發(fā)生的刀具費(fèi)用和制造成本在項(xiàng)目的規(guī)劃階段就有預(yù)測和控制朽缴。這將大幅提高新項(xiàng)目實(shí)施後的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。

　　結(jié)語

　　切削加工是一個復(fù)雜的大系統(tǒng)水援，要實(shí)現(xiàn)真正的高效加工就必須運(yùn)用系統(tǒng)的觀點(diǎn)和系統(tǒng)的方法密强。也正因?yàn)榇耍覀儾荒軐⑶邢骷庸は到y(tǒng)中的問題孤立地蜗元、靜止地或渤、分割開來地看待和處理，而是需要打破專業(yè)的界限奕扣，關(guān)注到切削加工系統(tǒng)中的多個復(fù)雜要素和變量薪鹦。

　　一方面，我們要了解各子系統(tǒng)本身的專業(yè)特點(diǎn)惯豆；另一方面池磁，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、各子系統(tǒng)內(nèi)部各因素之間的相互聯(lián)系和相互作用葬籽，了解它們的交互作用對系統(tǒng)輸出的影響捻尉，掌握某些變量之間相互制約的關(guān)系。

　　可以想象努示，現(xiàn)代汽車制造的發(fā)展不斷帶來新課題候钟，出現(xiàn)更多的難加工材料，要求更高的加工質(zhì)量和加工效率盾峭、以及更具競爭力的加工成本滤萝。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)方法帅忌，從而獲得切削加工方案和切削刀具性能的全面優(yōu)化弦银，讓切削加工中出現(xiàn)的新問題迎刃而解，實(shí)現(xiàn)理想的切削加工系統(tǒng)輸出此幕。

　　上述種種都將有助於持續(xù)創(chuàng)新宦衡，增強(qiáng)企業(yè)的核心競爭力。

聲明：本網(wǎng)站所收集的部分公開資料來源于互聯(lián)網(wǎng)签缸，轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡(luò)分享尼荆，并不代表本站贊同其觀點(diǎn)和對其真實(shí)性負(fù)責(zé)左腔，也不構(gòu)成任何其他建議。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布捅儒、編輯整理上傳液样，對此類作品本站僅提供交流平臺，不為其版權(quán)負(fù)責(zé)巧还。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻鞭莽、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問題麸祷，請第一時(shí)間告知澎怒，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，以保證您的權(quán)益阶牍！聯(lián)系電話：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn喷面。