案例分享｜大零件车削如何及时检查刀片的磨损情况？

热轧辊是轧钢机上的重要零件，通常尺寸规格比较大，毛坯材料多为铸铁和铸钢。对于此类大直径铸件的数控车加工，常会出现中途刀片磨损严重或刃口崩坏的情况。如何及时地停车检查刀片的磨损情况？更换刀片后如何从断点位置继续加工？

一、项目介绍

某大型轧钢企业生产各种型钢轧辊，需在数控轧辊车床上进行铸件毛坯的粗、精车加工。从下图可以看到，该产品为有槽轧辊，整体尺寸为￠1400 X 2800 mm。柱面上分布着多个外圆槽。槽的局部孔型示意图如下。

毛坯为钼合金球墨铸铁，正火处理，柱面槽深可达90mm。

车槽需用到Φ25中置圆刀片车刀，分层双向往复粗车，每层吃刀量2mm。由于槽尺寸较大，单个槽的粗加工时间可达3h以上。

二、典型问题

对于这样的大型铸锻件的数控车削加工，由于尺寸较大，切削时间较长，可能出现刀片刃口的过度磨损；铸件本身经常会有内部气孔、缩松，其材料组织、硬度也不均匀；毛坯表面有厚度不均的氧化黑皮，这都会给刀片带来冲击载荷，导致镀层脱落甚至崩碎。

如果以上情况发生，而机床仍在自动运行加工程序，操作者是无法及时得知刀片当前的状态的。往往需要手动暂停程序，将刀具抬起来，将其移动到某个位置，操作者才能检查刀具。检查完毕后，需要再将刀具移动回断点位置继续切削。

对于先进的机床控制系统，具备程序断点记忆功能，可以自动移回刀具到断点位置，这是比较方便的。

而对于某些老车床，程序一旦发生中断，机床是无法自动将刀具移回断点位置并继续加工的。只能从程序头重新开始走刀。显而易见，这样会浪费大量的空刀时间。

三、案例展示

为了及时跟踪车削过程中的刀片磨损状态，我们需要对加工程序做一点优化:

以定时或定切削长度的办法，让刀具返回起刀点。同时，程序暂停运行，这就能让操作者有足够时间来检查刀具状态。

Mastercam提供了专门的刀具检查工具，我们只需要简单地勾选这个工具，就可以轻松设定相关参数。如下图。

刀具每加工到5分钟，就会自动抬刀并快速返回起刀点，等待操作者检查刀具。

注意：此时主轴已自动停转，机床加工处于暂停状态。

当操作者检查或更换刀片后，需要点击机床面板的循环启动按钮，刀具自动返回中断处，继续运行剩余程序。

刀路模拟

NC程序

四、总结

这个工具的灵活运用，让大型轧辊的数控车再也不用人工停机检查刀具。关键是可以从断点继续加工，不用从头开始，大大提升了加工效率。这个工具适用于以下工况：

难加工材料的车削或铣削，刃口磨损比较快，常常需要中途更换刀片；

某些工况需要停机清理缠绕在工件和车刀上的铁屑。

蜂窝结构泡沫等特殊材料的磨削工况，需要中途停机检查并人工清理附着在磨头上的粉尘。