精密的機(jī)床配合先進(jìn)的切削刀具可提供出色的金屬切削生產(chǎn)率。而刀柄作為切削刀具和機(jī)床主軸之間的關(guān)鍵性接口，對(duì)于實(shí)現(xiàn)高生產(chǎn)率至關(guān)重要。那么，該如何選擇、應(yīng)用和維護(hù)＊適合生產(chǎn)需求的刀柄呢？工件因素影響刀柄選擇影響刀柄選擇的因素包括每個(gè)作業(yè)中工件材料的可加工性以及＊終零件的配置，這些因素可確定到達(dá)特定輪廓或特征所需的刀柄尺寸。刀柄應(yīng)盡可能簡單且易于使用，以盡量減少操作員出錯(cuò)的可能性。機(jī)床的基本構(gòu)件起著關(guān)鍵作用 — 具有線性導(dǎo)軌的快速機(jī)床將充分利用專為高速應(yīng)用而設(shè)計(jì)的刀柄，而具有箱型槽的機(jī)床則為重載加工提供支持。多任務(wù)機(jī)床可同時(shí)完成車削和銑削/鉆削工序。也可以根據(jù)加工策略選擇刀柄。例如，為了在高速切削 (HSC) 工序中或在高性能切削 (HPC) 應(yīng)用中＊大限度地提高生產(chǎn)率，車間會(huì)選用不同的刀具，前者涉及較淺的切削深度HHS，后者重點(diǎn)關(guān)注在功率充足但速度有限的機(jī)床上產(chǎn)生較高的金屬切除率。刀具監(jiān)控系統(tǒng)較低的可重復(fù)徑向跳動(dòng)有助于確保恒定的刀具嚙合量，從而減少振動(dòng)并＊大限度地延長刀具壽命。平衡至關(guān)重要，高質(zhì)量刀柄應(yīng)在 G2,5-25000 rpm 質(zhì)量 (1 g.mm) 下達(dá)到精密動(dòng)平衡。加工車間可以根據(jù)實(shí)際情況，或咨詢刀具供應(yīng)商，確定能夠以經(jīng)濟(jì)高效的方式滿足其生產(chǎn)需求的刀柄系統(tǒng)。

1） 切削刃微崩當(dāng)工件材料組織、硬度、余量不均勻，前角偏大導(dǎo)致切削刃強(qiáng)度偏低，工藝系統(tǒng)剛性不足產(chǎn)生振動(dòng)，或進(jìn)行斷續(xù)切削，刃磨質(zhì)量欠佳時(shí)，切削刃容易發(fā)生微崩，即刃區(qū)出現(xiàn)微小的崩落、缺口或剝落。2） 切削刃或刀尖崩碎這種破損方式常在比造成切削刃微崩更為惡劣的切削條件下產(chǎn)生，或者是微崩的進(jìn)一步的發(fā)展。崩碎的尺寸和范圍都比微崩大，使刀具完全喪失切削能力，而不得不終止工作。3） 刀片或刀具折斷刀具監(jiān)控系統(tǒng)當(dāng)切削條件極為惡劣，切削用量過大，有沖擊載荷，刀片或刀具材料中有微裂，由于焊接、刃磨在刀片中存在殘余應(yīng)力時(shí)，加上操作不慎等因素，可能造成刀片或刀具產(chǎn)生折斷。4） 刀片表層剝落對(duì)于脆性很大的材料，如TiC含量很高的硬質(zhì)合金、陶瓷、PCBN等，由于表層組織中有缺陷或潛在裂紋，或由于焊接、刃磨而使表層存在著殘余應(yīng)力，在切削過程中不夠穩(wěn)定或刀具表面承受交變接觸應(yīng)力時(shí)極易產(chǎn)生表層剝落。剝落可能發(fā)生在前刀面，刀可能發(fā)生在后刀面，剝落物呈片狀，剝落面積較大。5） 切削部位塑性變型具鋼和高速鋼由于強(qiáng)度小硬度低，在其切削部位可能發(fā)生塑性變型。硬質(zhì)合金在高溫和三向壓應(yīng)力狀態(tài)直工作時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生表層塑性流動(dòng)，甚至使切削刃或刀尖發(fā)生塑性變形面造成塌陷。6） 刀片的熱裂當(dāng)?shù)毒叱惺芙蛔兊臋C(jī)械載荷和熱負(fù)荷時(shí)，切削部分表面因反復(fù)熱脹冷縮，不可避免的產(chǎn)生交變的熱應(yīng)力，從而使刀片發(fā)生疲勞而開裂。

功能1、負(fù)載監(jiān)控管理實(shí)時(shí)監(jiān)控主軸加工過程負(fù)載，并基于實(shí)時(shí)控制線進(jìn)行報(bào)警；實(shí)時(shí)監(jiān)控刀具加工過程極大負(fù)載變化趨勢，并基于歷史學(xué)習(xí)控制線進(jìn)行報(bào)警；監(jiān)控對(duì)象匯總及呈現(xiàn)，匯總現(xiàn)有設(shè)備監(jiān)控列表及狀態(tài)；負(fù)載趨勢分析，分析每把刀對(duì)應(yīng)的歷史極值負(fù)載趨勢；負(fù)載均衡分析，呈現(xiàn)加工程序設(shè)定后不同工步段對(duì)應(yīng)的負(fù)載變化；實(shí)時(shí)負(fù)載呈現(xiàn)，呈現(xiàn)每把刀對(duì)應(yīng)的實(shí)時(shí)負(fù)載，并呈現(xiàn)出對(duì)應(yīng)的圖形。2、刀具過程管理刀具剩余壽命管理，實(shí)時(shí)呈現(xiàn)當(dāng)前單元對(duì)應(yīng)的剩余壽命，以及刀具更換管理功能；換刀記錄管理，換刀記錄匯總、查詢功能；刀具參數(shù)設(shè)定管理，提供基于刀具的程序設(shè)定、刀具關(guān)鍵參數(shù)、刀具額定壽命設(shè)定等功能；刀具供應(yīng)商管理，提供刀具供應(yīng)商配置信息；刀具壽命統(tǒng)計(jì)，提供不同刀具、不同供應(yīng)商對(duì)應(yīng)的刀具壽命趨勢統(tǒng)計(jì)分析；報(bào)警管理；報(bào)警記錄管理，提供基于設(shè)備的報(bào)警日志記錄；報(bào)警條件設(shè)置，提供基于學(xué)習(xí)后的算法；報(bào)警通訊設(shè)置，SAAS版本支持微信通知，本地版本支持郵件通知服務(wù)。3、控制線學(xué)習(xí)基于歷史數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)控制曲線。工作原理刀具監(jiān)控系統(tǒng)，通過對(duì)CNC加工設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，同時(shí)實(shí)時(shí)關(guān)聯(lián)過程關(guān)鍵數(shù)據(jù)，并完成處理數(shù)據(jù)，提供物理邏輯表達(dá)，為CNC設(shè)備提供實(shí)時(shí)的全天候刀具加工監(jiān)控服務(wù)

智能刀具調(diào)度管理不僅局限于刀具位置的調(diào)度管理，還可以通過實(shí)時(shí)采集、分析處理刀具使用中的電控大數(shù)據(jù)，進(jìn)行刀具壽命預(yù)警或刀具斷刀檢測，避免刀具損壞后出現(xiàn)批量廢品。（1）智能刀具壽命管理　原有刀具壽命只簡單對(duì)刀具加工時(shí)的使用次數(shù)和使用時(shí)長中的一種進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，只能粗略反饋刀具實(shí)際壽命,智能刀具壽命管理對(duì)刀具壽命的統(tǒng)計(jì)類型不僅增加切削里程、切削能耗和主軸轉(zhuǎn)數(shù)等，還可以對(duì)其中的一種或多種類型單獨(dú)設(shè)置權(quán)重進(jìn)行綜合統(tǒng)計(jì)。智能刀具監(jiān)控系統(tǒng)壽命管理的優(yōu)點(diǎn)：通過增加刀具壽命的采樣類型，可統(tǒng)計(jì)更多與刀具壽命相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，特別適用于比較復(fù)雜的加工場景，如零件毛坯尺寸、密度差異較大時(shí)，每件工件加工刀具的損耗不一，采用智能刀具壽命管理就可以很好地解決此類問題。刀具壽命管理方式即刀具壽命計(jì)數(shù)類型，除了傳統(tǒng)的安裝次數(shù)、切削時(shí)間方式外，還包含了切削里程、切削能耗和主軸轉(zhuǎn)數(shù)等。切削里程指系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算的刀具在零件上的切削軌跡長度，銑床切削里程＝刀具周長×主軸轉(zhuǎn)速，車床車削里程＝工件周長×主軸轉(zhuǎn)速。切削能耗指系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算的刀具執(zhí)行切削指令時(shí)主軸所產(chǎn)生的能耗。主軸轉(zhuǎn)數(shù)指刀具切削時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)累計(jì)的主軸旋轉(zhuǎn)圈數(shù)。

隨著現(xiàn)代加工技術(shù)的發(fā)展，刀具作為加工生產(chǎn)的主要資源，其材料、形狀和加工條件等各種要求也越來越多。為了提高加工效率及質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)一次裝夾完成多工序加工或連續(xù)自動(dòng)化加工的目的，需要刀具監(jiān)控系統(tǒng)具有對(duì)各種不同的刀具及其信息進(jìn)行統(tǒng)一管理的功能，即刀具管理功能，主要有以下幾個(gè)方面。（1）刀具信息管理　每把刀具都包括兩種信息，一種是刀具描述信息，即靜態(tài)信息，如刀具名稱、幾何參數(shù)（刀具長度和刀具半徑等），手動(dòng)輸入并且不再變化；另一種為刀具狀態(tài)信息，即動(dòng)態(tài)信息，如刀具所在位置、刀具壽命（使用次數(shù)、使用時(shí)間和磨損量等），在輸入后，隨著刀具的使用，數(shù)據(jù)會(huì)不斷更新，系統(tǒng)實(shí)時(shí)記錄并統(tǒng)計(jì)。（2）刀具位置調(diào)度管理　刀具的位置調(diào)度管理就是根據(jù)刀具的信息，按照一定的選刀策略，及時(shí)而準(zhǔn)確地將所需的新刀具裝到主軸上，并將舊刀具歸還刀庫備用，具有備刀功能的機(jī)床，還可將后續(xù)所需的刀具提前放至備刀區(qū)域，以節(jié)省下把刀的換刀時(shí)間。（3）刀具特殊屬性管理　隨著刀具種類的增多，有些刀具有特殊的屬性需要設(shè)置，且對(duì)使用有特殊要求，需要單獨(dú)處理，例如需要對(duì)使用時(shí)主軸的＊高速度進(jìn)行限制、內(nèi)冷卻功能刀具在使用時(shí)需要打開內(nèi)冷卻等。