1 引言

    切削加工是機械加工中應用最廣泛的加工方法之一，目前零件的最終形成仍以切削加工為主。切削加工過程中的刀具損壞有磨損和破損兩種方式。刀具的磨損是由于工件—刀具—切屑接觸區發生強烈摩擦，造成刀具表面(前、后刀面)的材料被切屑或工件逐漸帶走，刀具的磨損形式包括前刀面磨損(月牙洼磨損)、后刀面磨損、邊界磨損、刀尖磨損等。刀具的破損是由于刀具設計、制造及使用不當或刀具(尤其是一些脆性刀具材料如陶瓷刀具)受切削力沖擊而發生損壞，刀具破損分早期和后期破損，有崩刃、剝落、碎斷和裂紋等形式。刀具的磨損和破損會影響零件加工精度和已加工表面質量，嚴重時還會引起切削顫振，損壞機床、刀具和工件，影響切削加工效率、質量，增加生產成本。因此，對刀具損壞的原因進行分析，采取相應措施避免刀具的過快磨損和破損有著重要的實際意義。

    刀具磨損和破損是在切削力和切削溫度的作用下因機械摩擦、粘結、崩刃、破碎以及塑性變形等引起，其原因很復雜，是機械、熱、化學作用的綜合結果。刀具損壞形式的多樣性和原因的復雜性，使得人們難以針對刀具不同損壞形式分析其原因并提出相應的解決措施。計算機與數據庫技術的發展，為建立刀具損壞形式計算機輔助分析系統提供了可能。刀具損壞形式計算機輔助分析系統應用計算機與數據庫技術，匯集了普通車削、螺紋車削、銑削、鉆削等多種切削加工過程中的刀具損壞形式及原因，可得到文字、圖形數據，并可進行增加、刪除、修改等數據庫操作；根據刀具損壞形式可迅速檢索刀具損壞原因，并推薦解決方案或改進措施。

2 系統的結構設計

   1. 數據結構

    刀具損壞形式計算機輔助分析系統數據庫中每條數據的結構包括：

   ·刀具損壞形式編號(ID)；
　　·刀具損壞形式類型(type)；
　　·刀具損壞形式后果(result)；
　　·刀具損壞形式原因(reason)；
　　·解決方案(solution)；
　　·刀具損壞形式圖像存取路徑(directory)。

    2. 數據庫結構設計

    數據庫結構設計是數據庫系統能否高效、正確運行的關鍵所在。數據庫結構設計應該避免冗余和不一致性，并且為應用程序的設計提供方便。根據不同的加工方式，刀具損壞形式數據庫系統目前設計和建立了以下四個子庫：

   ·普通車削刀具損壞庫；
　　·螺紋車削刀具損壞庫；
　　·銑削刀具損壞庫；
　　·鉆削刀具損壞庫。

   根據需要還可以添加其它加工過程的子庫。

3 系統的功能設計

   由于采用模塊化設計方法可最大限度地減小模塊間的耦合性，增強軟件的可移植性、可擴充性和可維護性，因此，刀具損壞形式數據庫管理系統設有4個功能模塊：

   ·管理與維護模塊；
　　·數據查詢模塊；
　　·圖像處理模塊；
　　·輸入模塊和輸出模塊。

   這四個模塊由主控模塊進行統一管理。

   1，數據庫管理、維護功能模塊

   為了使系統可以不斷更新和完善，系統設計了管理維護功能模塊，可進行數據增加、數據刪除、數據修改等操作。

   2，數據查詢模塊

   該模塊是刀具損壞形式計算機輔助分析系統的核心部分，其主要功能是快速準確地查詢刀具某一損壞形式的原因及對策。該模塊采用人機對話方式，引導用戶進行正確地選擇，從而得到相應的解決方案。為方便用戶應用，該模塊還建立了幫助功能。數據查詢模塊的操作，如查詢刀具在普通車削過程的“月牙洼磨損”問題，在加工方式tab控件中選擇普通車削，然后，在數據窗口控件中選擇“月牙洼磨損”，這時，在右邊picture 控件中就會顯示相應的刀具月牙洼磨損圖像來驗證選擇的正確性，同時顯示刀具產生月牙洼磨損帶來的后果及月牙洼磨損產生的原因和具體解決方案。解決方案包括合理選擇刀具材料、切削參數，建議是否使用冷卻液等。

   3，圖像處理模塊

   為了向用戶提供更詳細的信息，引導用戶正確地選擇刀具損壞形式，本系統為用戶提供了刀具各種損壞形式的圖像。在應用程序開發中，通過調用存儲在數據庫中的相應圖像路徑來顯示圖像。

   4，輸出功能模塊

   為方便用戶對數據的使用，設計了輸出功能模塊，可以按用戶要求進行打印輸出。

4 結語

   刀具損壞形式計算機輔助分析系統利用計算機、數據庫技術分析刀具損壞原因并可提出改進措施。刀具損壞形式計算機輔助分析系統采用模塊化設計，有較好的可維護性和可擴充性；系統界面友好，操作簡單，查詢直觀準確，實用性強。該系統的應用有助于掌握刀具損壞特點，對合理選擇刀具材料、切削條件，提高生產效率，保證加工質量具有重要意義。