切削数据库的研究现状与发展冷藏船彩印机吸塑机橡胶衬里水晶奖杯

切削数据库的研究现状与发展

摘要:根据加工工件来优化选择刀具，包括刀具材料、刀具几何参数、刀具结构、切削参数和机床等切削数据，将关系到生产效率、生产成本及加工质量。建立切削数据库，向机械制造业提供合理或优化的切削用开发客户解决方案量，是增强企业竞争力最有效的措施之一。

本文结合国内外切削数据库研究开发现状，探讨建立切削数据库的核心技术，分析切削数据库研究及应用过程中存在的问题，着重探讨切削数据库的发展趋势，指出切削数据库未来的研究方向将是集成化、智能化、实用化、络化和标准化。

1 切削数据库的提出

切削数据是衡量切削技术水平高低的一个基本量值。采用合理的切削数据，可以充分发挥切削机床和切削刀具的功能，尤其对于各种自动化加工机床、数控机床和加工中心来说，自动化加工的辅助时间已大大缩短，这样，在有效的加工时间内充分利用合理的或优化的切削数据，对提高整个加工系统的经济效益更为重要。切削数据传统上通常依据切削手册、生产实践资料或切削试验来确定。切削手册上的数据来源最广泛，条理性一般较强，但针对性和准确性较差，通过查阅切削手册来获得数据，在信息量和方法的先进性上都非常不足；生产实践资料对具体应用企业而言，针对性较强，但数据太分散，缺乏规律性；通过切削试验获得的数据，最有针对性，但受试验条件等多方面的限制，数据量极为有限，而且试验条件与生产现场条件往往差别较大。

随着科学技术的发展，计算机在切削加工中的应用日益增多，国内外已利用计算机来筹建切削数据库，将切削加工中需用的数据和信息，按一定规律储存在计算机中，可以根据需要调用、打印，也可以随时进行修改和增删。切削数据库的内容应包括切削用量推荐值，根据加工条件，在不同的切削深度-进给量组合下，推荐不同寿命刀具下的切削速度，并计算功率消耗。除此之外，还应列入工件与刀具材料的牌号、成分、性能与机床的型号、性能参数等。由于计算机储存数据高度密集，占空间小，便于修改、增删，所以，凡是切削加工所需的数据，甚至切削实验的曲线图形及回归公式(如Ta扎线带ylor公式、切削力经验公式等)、数学模型等均可储存在数据库中。

国家 数据库名称 数据库使用 切削数据来源 数据种类 比利时 CRIF mibrot; 车 法国 CETIM 车钻铣 德国 INFOS SPL 车钻铣磨 日本 TRI mibrot; SPL 车钻铣 挪威 SINTEF mibrot; 瑞典 mibrot; 英国 PERAM ACBANK 车钻铣 美国 CUTDATA PL 车钻铣磨 德国 SWS SPL 车钻铣磨 以色列 TECHNION PL 车钻铣 印度 DATA MDC SPL 车钻铣 瑞典 CRVEFCOROCUT mibrot; SP 车钻铣 mibrot;筹建中； 投入使用；S-实验室采集；P-生产车间采集；L-文献资料采集

2 国内外切削数据库的发展现状

自第一个切削数据库诞生以来，世界各工业发达国家大都开发了各自的金属切削数据库。据不完全统计，迄今已有德国、美国、瑞典、英国、日本、挪威、比利时和匈牙利等12个国家建立了30多个金属切削数据库，提供各种形式的信息服务。对世界各国切削数据库所作的调查情况(见表1)表明，目前切削数据库中的数据来源于实验室、生产车间及文献，主要应用于车削、铣削、钻削及磨削。

在已建立的切削数据库中，当属CUTDATA与INFOS最为著名。1964年，美国金属切削联合研究公司和美国空军材料实验所联合建立了美国空军加工性数据中心(AFMDC)。该中心开发的 北京工业大学教授聂祚仁在日前举行的增进铝利用高层论坛上说CUTDATA切削数据库，是世界上第一个金属切削数据库，该数据库包含大量的切削试验数据，并且经过多次更新，比较全面、可靠，可以为3750种以上的工件材料，22种加工方式及12种刀具材料提供切削参数。德国1971年单反相机建立了切削数据情报中心(INFOS)。该中心存储的材料可加工性信息达二百多万个单数据，成为世界上存储信息最多、软件系统最完整和数据服务能力最强的切削数据库之一。

我国建立的切削数据库是从20世纪80年代开始的。目前，国内有成都工具研究所、南京航空航天大学、北京理工大学、西北工业大学、上海工业大学、山东大学、哈尔滨理工大学和天津大学等单位，在切削数据库方面开展了一些研究工作。

成都工具研究所在1987年建成了我国第一个试验性车削数据库TRN10，又于1988年从当时的联邦德国引进了INFOS车削数据库软件塑料风机(在国内运行后，被称为ATRN90)，并加以改进，向国内推出其修订版的ATRN90E。随后又继续开发并推出了车削数据库软件CTRN90V1.0。CTRN90与原版INFOS比较，它还需业界同仁继续努力改进、扩展了系统，增强了功能，增添了中国数据，应用了“可加工性材料组——切削材料副”的概念，实现了软件的汉语化和英语化。它在汉化的VAX/CVMS操作系统环境中运行，用户界面为人机对话方式，采用多福田配件层菜单驱动。软件本身规模约为8MB，带有11个专用子程序库。采用了国内的机床、刀具和试验数据，同时也包含了部分国外数据。1991年推出了CTRN90V2.0，1992年