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力学性能主要指的是刀具和工件的强度、韧性及硬度等参数。各种刀具材料按照抗弯强度由强到弱的顺序排列，依次为：高速钢>硬质合金>陶瓷刀具>金刚石和立方氮化硼刀具；按照韧性从高到低顺序排列，依次为高速钢>硬质合金>立方氮化硼、金刚石和陶瓷刀具；按照硬度由高到低顺序排列，依次为金刚石刀具>立方氮化硼刀具>陶瓷刀具>硬质合金>高速钢。刀具监控由于力学性能存在差异，刀具才能适应各种不同工件材料的加工需求。刀具的硬度必须要高于它要加工的工件硬度，因此高硬度的工件材料，必须要用更高硬度的刀具才能进行加工。通常，刀具材料的硬度越高，其耐磨性也就越好，但是强度和韧性一般不会与硬度（即耐磨性）同时表现高优，就如鱼和熊掌不可兼得的关系。高强度和高韧性的刀具，硬度（耐磨性）通常较低，一般被安排用于粗加工和半精加工，如高速钢和钴含量高的硬质合金刀具；而高硬度（高耐磨性）的刀具，强度和韧性相对较低，一般被用于精加工和高精密加工，如低钴含量硬质合金、立方氮化硼、金刚石和陶瓷刀具。刀具材料硬度与韧性的关系另外，同时在强度、韧性、硬度方面表现都优秀，具备强大综合高温力学性能的刀具，特别是近几年来，刀具业界科研人员创新性地在硬质合金材料中添加了超级合金（也叫高温合金）中的关键耐高温组元，不仅具有超强抗塑性变形能力，超强的抗冲击性能，还兼具更高红硬性的超级硬质合金材质刀具，是M类（不锈钢：不锈钢、铸钢）和S类（难加工材料：高速钢、特殊合金钢、耐热不锈钢、高温合金、难熔合金）工件粗、半精、精加工的＊＊，其切削质量和使用寿命可比普通硬质合金刀具提高一倍以上。而具有优良的高温力学性能（特指红硬性），在高速切削下有很好的红硬性和抗月牙洼磨损能力的刀具，则是高速切削的＊＊之选，如TiCN基金属陶瓷刀具就具有上述优点，能够以很高的速度进行切削，其允许的切削速度可以比硬质合金刀具高2到10倍，适合P、M、K类（钢、不锈钢、铸铁）材质工件的高速精加工、半精加工。

工件材料的不同导热性以及其它加工因素，都会对热量的分布产生显著影响。当加工导热性较差的工件时，传入刀具的数控课程热量会增加。加工硬度较高的材料会比加工硬度较低的材料产生更多热量。在通常下，更高的切削速度会增加热量的产生，更高的进给量会加大切削刃中受高温影响的区域。影响切削区热量的因素：刀片和工件材料的导热性、切削速度和进给量。切削刃槽型温度水平和梯度在很大程度上决定了刀具磨损的类型和程度，以及相应的刀具寿命。在以铣削加工为主的断续切削工况中，刀具的啮合弧度、进给量、切削速度、切削刃槽型的选择对热量的产生、吸收和控制都有影响。01啮合弧度由于铣削过程的间歇性质，切削齿只在部分加工时间内产生热量。切削齿的切削时间百分比由铣刀的啮合弧决定，而啮合弧则受到径向切削深度和刀具直径的影响。不同铣削工艺的啮合弧也不同。在槽铣中，工件材料包围一半的刀具，啮合弧是刀具直径的 100%。切削刃一半的公众号：UG编程大本营加工时间都花在切削上，因此热量迅速积聚。在侧铣中，相对较小的刀具部分与工件啮合，切削刃有更多的机会向空气中散热。02切削速度为了保持切削区内的切屑厚度和温度与刀具在满刀切削时的值相等，刀具供应商制定了补偿系数，用于在刀具啮合量百分比减小时增加切削速度。从热负荷角度来看，啮合弧小，切削时间可能不足以产生＊大刀具寿命所需的＊低温度。增加切削速度通常会产生更多的热量，将小啮合弧与更高的切削速度相结合有助于将切削温度提升至所需的水平。更高的切削速度会缩短切削刃与切屑接触的时间，从而减少传入刀具的热量。总体而言，更高的切削速度会减少加工时间并提高生产率。另一方面，更低的切削速度会降低加工温度。加工中产生的热量过多，降低切削速度可将温度降至可接受的水平。03切削厚度切屑厚度会对热量和刀具寿命产生极大的影响。切屑厚度过大，造成的重负荷会产生过多的热量和切屑，甚至导致切削刃断裂。切屑厚度过小，切削过程只在切削刃的较小部分上进行，而增加的摩擦和热量会导致迅速的磨损。

总体刀具分析法是售出商品成本（Cost of Goods Sold, COGS）、快速换模法（Single-MinuteExchange of Die, SMED）、价值流管理（Value Stream Management, VSM）、整体设备效能（OverallEquipment Effectiveness, OEE）等研究方法的良好补充。刀具监控对生产的影响第一步当然是：刀具的购置费用。显示了机加过程中的所有成本要素，它们的总合称之为COGS。这些数据可以用来做车间的生产成本比较分析，并且可以从中找出降低成本的有效途径，达到提高盈利的目的。刀具对于生产影响还体现在时间成本方面，其中包括机加过程中修正刀具外轮廓所需要的时间。刀具的更换和初始设定所需要的时间会通过SMED分析来研究，该技术提供了除刀具磨损和失效以外的成本分析方法。部分的时间成本来自于获取和整理刀具，以及运行刀具的安装和加载程序所损耗的时间。OEE可以分析出总的制造时间成本中究竟有多少是真正有效时间。通过OEE分析可以找出浪费源以及标准流程，从而可以减少浪费，提高生产力。具体来说，在OEE分析中，总的生产时间成本被计算出来以后，会扣除其中的计划停机时间、不可预测的故障时间、更换配件时间、非计划的小停顿和减速时间、废料返工时间，剩余的时间就是真正有效的生产时间，会按百分比来表示。OEE达到100% ——一个不可企及的目标——就意味着整个生产过程的流畅度达到＊＊程度，所有产品都达到质量要求，生产效率非常高，时间浪费为零。VSM可以分析出整个制造过程中有哪些性能平衡改进的工作要完成。图三，展示了当系统中一个环节的性能表现特别突出，以致不能与其它环节相匹配时，会导致怎样的后果。这就好比赛艇比赛，如果其中一个桨手的能力远远高于其他桨手，并不会使赛艇行进地更快，相反还会对整个团队带来一定的伤害。生产过程中针对每一个环节所做的改善，都必须综合考虑产量、工件的多样性、材料特性、几何特征、机床、夹具等因素，只有这样才能让整个制造过程的性能平衡度和协调度达到更高的水平。

立方氮化硼的硬度虽略次于金刚石，但却远远高于其他高硬度材料。刀具监控CBN的突出优点是热稳定性比金刚石高得多，可达1200℃以上(金刚石为700～800℃)，另一个突出优点是化学惰性大，与铁元素在1200～1300℃下也不起化学反应。立方氮化硼的主要性能特点如下。① 高的硬度和耐磨性：CBN晶体结构与金刚石相似，具有与金刚石相近的硬度和强度。PCBN特别适合于加工从前只能磨削的高硬度材料，能获得较好的工件表面质量。② 具有很高的热稳定性：CBN的耐热性可达1400～1500℃，比金刚石的耐热性(700～800℃)几乎高l倍。PCBN刀具可用比硬质合金刀具高3～5倍的速度高速切削高温合金和淬硬钢。③ 优良的化学稳定性：与铁系材料到1200—1300℃时也不起化学作用，不会像金刚石那样急剧磨损，这时它仍能保持硬质合金的硬度；PCBN刀具适合于切削淬火钢零件和冷硬铸铁，可广泛应用于铸铁的高速切削。④ 具有较好的热导性：CBN的热导性虽然赶不上金刚石，但是在各类刀具材料中PCBN的热导性仅次于金刚石，大大高于高速钢和硬质合金。⑤ 具有较低的摩擦系数：低的摩擦系数可导致切削时切削力减小，切削温度降低，加工表面质量提高。

刀具作为参与制造活动的重要辅助工具，对制造系统的柔性、生产率起着举足轻重的作用；同时，刀具又是较昂贵的消耗性资源，数量巨大、信息繁多。由于加工的需要，大量的刀具寿命频繁地在系统中流动和交换，当系统需要重组时，刀具配置和容量等都需要修改，因此，大量的刀具信息也随之不断地变化。刀具管理系统可以准确、及时＊优地提供刀具及其组件的全部信息，能够对刀具进行调度、管理，以实现数控刀具的管理和预调，刀具综合管理和预调制度的建立可以实现刀具参数和刀具寿命管理以及刀具的统一调配，缩短生产准备时间，降低刀具库存量，提高刀具利用率。刀具管理系统利用＊少的资源，在正确的时间给正确的机床提供正确的刀具。这就是为什么机械制造业需要刀具管理系统，接下来leyu体育官网 再来聊聊一般的刀具管理系统都有哪些功能？市面上很多企业的刀具管理系统都是大同小异的，但是基本都是包括：刀具存储管理、刀具订货管理、生产管理、系统维护这几个功能的，然后每个功能还会细化出很多分支，这么做的原因也是为了让用刀企业能够更好地了解自己的刀具使用情况，更好的管理自己企业的刀具，为企业的生产管理起到很好的辅助作用。