力學性能主要指的是刀具和工件的強度、韌性及硬度等參數(shù)。各種刀具材料按照抗彎強度由強到弱的順序排列，依次為：高速鋼>硬質(zhì)合金>陶瓷刀具>金剛石和立方氮化硼刀具；按照韌性從高到低順序排列，依次為高速鋼>硬質(zhì)合金>立方氮化硼、金剛石和陶瓷刀具；按照硬度由高到低順序排列，依次為金剛石刀具>立方氮化硼刀具>陶瓷刀具>硬質(zhì)合金>高速鋼。刀具監(jiān)控由于力學性能存在差異，刀具才能適應各種不同工件材料的加工需求。刀具的硬度必須要高于它要加工的工件硬度，因此高硬度的工件材料，必須要用更高硬度的刀具才能進行加工。通常，刀具材料的硬度越高，其耐磨性也就越好，但是強度和韌性一般不會與硬度（即耐磨性）同時表現(xiàn)高優(yōu)，就如魚和熊掌不可兼得的關系。高強度和高韌性的刀具，硬度（耐磨性）通常較低，一般被安排用于粗加工和半精加工，如高速鋼和鈷含量高的硬質(zhì)合金刀具；而高硬度（高耐磨性）的刀具，強度和韌性相對較低，一般被用于精加工和高精密加工，如低鈷含量硬質(zhì)合金、立方氮化硼、金剛石和陶瓷刀具。刀具材料硬度與韌性的關系另外，同時在強度、韌性、硬度方面表現(xiàn)都優(yōu)秀，具備強大綜合高溫力學性能的刀具，特別是近幾年來，刀具業(yè)界科研人員創(chuàng)新性地在硬質(zhì)合金材料中添加了超級合金（也叫高溫合金）中的關鍵耐高溫組元，不僅具有超強抗塑性變形能力，超強的抗沖擊性能，還兼具更高紅硬性的超級硬質(zhì)合金材質(zhì)刀具，是M類（不銹鋼：不銹鋼、鑄鋼）和S類（難加工材料：高速鋼、特殊合金鋼、耐熱不銹鋼、高溫合金、難熔合金）工件粗、半精、精加工的＊＊，其切削質(zhì)量和使用壽命可比普通硬質(zhì)合金刀具提高一倍以上。而具有優(yōu)良的高溫力學性能（特指紅硬性），在高速切削下有很好的紅硬性和抗月牙洼磨損能力的刀具，則是高速切削的＊＊之選，如TiCN基金屬陶瓷刀具就具有上述優(yōu)點，能夠以很高的速度進行切削，其允許的切削速度可以比硬質(zhì)合金刀具高2到10倍，適合P、M、K類（鋼、不銹鋼、鑄鐵）材質(zhì)工件的高速精加工、半精加工。

工件材料的不同導熱性以及其它加工因素，都會對熱量的分布產(chǎn)生顯著影響。當加工導熱性較差的工件時，傳入刀具的數(shù)控課程熱量會增加。加工硬度較高的材料會比加工硬度較低的材料產(chǎn)生更多熱量。在通常下，更高的切削速度會增加熱量的產(chǎn)生，更高的進給量會加大切削刃中受高溫影響的區(qū)域。影響切削區(qū)熱量的因素：刀片和工件材料的導熱性、切削速度和進給量。切削刃槽型溫度水平和梯度在很大程度上決定了刀具磨損的類型和程度，以及相應的刀具壽命。在以銑削加工為主的斷續(xù)切削工況中，刀具的嚙合弧度、進給量、切削速度、切削刃槽型的選擇對熱量的產(chǎn)生、吸收和控制都有影響。01嚙合弧度由于銑削過程的間歇性質(zhì)，切削齒只在部分加工時間內(nèi)產(chǎn)生熱量。切削齒的切削時間百分比由銑刀的嚙合弧決定，而嚙合弧則受到徑向切削深度和刀具直徑的影響。不同銑削工藝的嚙合弧也不同。在槽銑中，工件材料包圍一半的刀具，嚙合弧是刀具直徑的 100%。切削刃一半的公眾號：UG編程大本營加工時間都花在切削上，因此熱量迅速積聚。在側銑中，相對較小的刀具部分與工件嚙合，切削刃有更多的機會向空氣中散熱。02切削速度為了保持切削區(qū)內(nèi)的切屑厚度和溫度與刀具在滿刀切削時的值相等，刀具供應商制定了補償系數(shù)，用于在刀具嚙合量百分比減小時增加切削速度。從熱負荷角度來看，嚙合弧小，切削時間可能不足以產(chǎn)生＊大刀具壽命所需的＊低溫度。增加切削速度通常會產(chǎn)生更多的熱量，將小嚙合弧與更高的切削速度相結合有助于將切削溫度提升至所需的水平。更高的切削速度會縮短切削刃與切屑接觸的時間，從而減少傳入刀具的熱量。總體而言，更高的切削速度會減少加工時間并提高生產(chǎn)率。另一方面，更低的切削速度會降低加工溫度。加工中產(chǎn)生的熱量過多，降低切削速度可將溫度降至可接受的水平。03切削厚度切屑厚度會對熱量和刀具壽命產(chǎn)生極大的影響。切屑厚度過大，造成的重負荷會產(chǎn)生過多的熱量和切屑，甚至導致切削刃斷裂。切屑厚度過小，切削過程只在切削刃的較小部分上進行，而增加的摩擦和熱量會導致迅速的磨損。

總體刀具分析法是售出商品成本（Cost of Goods Sold, COGS）、快速換模法（Single-MinuteExchange of Die, SMED）、價值流管理（Value Stream Management, VSM）、整體設備效能（OverallEquipment Effectiveness, OEE）等研究方法的良好補充。刀具監(jiān)控對生產(chǎn)的影響第一步當然是：刀具的購置費用。顯示了機加過程中的所有成本要素，它們的總合稱之為COGS。這些數(shù)據(jù)可以用來做車間的生產(chǎn)成本比較分析，并且可以從中找出降低成本的有效途徑，達到提高盈利的目的。刀具對于生產(chǎn)影響還體現(xiàn)在時間成本方面，其中包括機加過程中修正刀具外輪廓所需要的時間。刀具的更換和初始設定所需要的時間會通過SMED分析來研究，該技術提供了除刀具磨損和失效以外的成本分析方法。部分的時間成本來自于獲取和整理刀具，以及運行刀具的安裝和加載程序所損耗的時間。OEE可以分析出總的制造時間成本中究竟有多少是真正有效時間。通過OEE分析可以找出浪費源以及標準流程，從而可以減少浪費，提高生產(chǎn)力。具體來說，在OEE分析中，總的生產(chǎn)時間成本被計算出來以后，會扣除其中的計劃停機時間、不可預測的故障時間、更換配件時間、非計劃的小停頓和減速時間、廢料返工時間，剩余的時間就是真正有效的生產(chǎn)時間，會按百分比來表示。OEE達到100% ——一個不可企及的目標——就意味著整個生產(chǎn)過程的流暢度達到＊＊程度，所有產(chǎn)品都達到質(zhì)量要求，生產(chǎn)效率非常高，時間浪費為零。VSM可以分析出整個制造過程中有哪些性能平衡改進的工作要完成。圖三，展示了當系統(tǒng)中一個環(huán)節(jié)的性能表現(xiàn)特別突出，以致不能與其它環(huán)節(jié)相匹配時，會導致怎樣的后果。這就好比賽艇比賽，如果其中一個槳手的能力遠遠高于其他槳手，并不會使賽艇行進地更快，相反還會對整個團隊帶來一定的傷害。生產(chǎn)過程中針對每一個環(huán)節(jié)所做的改善，都必須綜合考慮產(chǎn)量、工件的多樣性、材料特性、幾何特征、機床、夾具等因素，只有這樣才能讓整個制造過程的性能平衡度和協(xié)調(diào)度達到更高的水平。

立方氮化硼的硬度雖略次于金剛石，但卻遠遠高于其他高硬度材料。刀具監(jiān)控CBN的突出優(yōu)點是熱穩(wěn)定性比金剛石高得多，可達1200℃以上(金剛石為700～800℃)，另一個突出優(yōu)點是化學惰性大，與鐵元素在1200～1300℃下也不起化學反應。立方氮化硼的主要性能特點如下。① 高的硬度和耐磨性：CBN晶體結構與金剛石相似，具有與金剛石相近的硬度和強度。PCBN特別適合于加工從前只能磨削的高硬度材料，能獲得較好的工件表面質(zhì)量。② 具有很高的熱穩(wěn)定性：CBN的耐熱性可達1400～1500℃，比金剛石的耐熱性(700～800℃)幾乎高l倍。PCBN刀具可用比硬質(zhì)合金刀具高3～5倍的速度高速切削高溫合金和淬硬鋼。③ 優(yōu)良的化學穩(wěn)定性：與鐵系材料到1200—1300℃時也不起化學作用，不會像金剛石那樣急劇磨損，這時它仍能保持硬質(zhì)合金的硬度；PCBN刀具適合于切削淬火鋼零件和冷硬鑄鐵，可廣泛應用于鑄鐵的高速切削。④ 具有較好的熱導性：CBN的熱導性雖然趕不上金剛石，但是在各類刀具材料中PCBN的熱導性僅次于金剛石，大大高于高速鋼和硬質(zhì)合金。⑤ 具有較低的摩擦系數(shù)：低的摩擦系數(shù)可導致切削時切削力減小，切削溫度降低，加工表面質(zhì)量提高。

刀具作為參與制造活動的重要輔助工具，對制造系統(tǒng)的柔性、生產(chǎn)率起著舉足輕重的作用；同時，刀具又是較昂貴的消耗性資源，數(shù)量巨大、信息繁多。由于加工的需要，大量的刀具壽命頻繁地在系統(tǒng)中流動和交換，當系統(tǒng)需要重組時，刀具配置和容量等都需要修改，因此，大量的刀具信息也隨之不斷地變化。刀具管理系統(tǒng)可以準確、及時＊優(yōu)地提供刀具及其組件的全部信息，能夠?qū)Φ毒哌M行調(diào)度、管理，以實現(xiàn)數(shù)控刀具的管理和預調(diào)，刀具綜合管理和預調(diào)制度的建立可以實現(xiàn)刀具參數(shù)和刀具壽命管理以及刀具的統(tǒng)一調(diào)配，縮短生產(chǎn)準備時間，降低刀具庫存量，提高刀具利用率。刀具管理系統(tǒng)利用＊少的資源，在正確的時間給正確的機床提供正確的刀具。這就是為什么機械制造業(yè)需要刀具管理系統(tǒng)，接下來leyu體育官網(wǎng) 再來聊聊一般的刀具管理系統(tǒng)都有哪些功能？市面上很多企業(yè)的刀具管理系統(tǒng)都是大同小異的，但是基本都是包括：刀具存儲管理、刀具訂貨管理、生產(chǎn)管理、系統(tǒng)維護這幾個功能的，然后每個功能還會細化出很多分支，這么做的原因也是為了讓用刀企業(yè)能夠更好地了解自己的刀具使用情況，更好的管理自己企業(yè)的刀具，為企業(yè)的生產(chǎn)管理起到很好的輔助作用。