【计算】数学模型可以有效地计算出刀具寿命

    数学模型可以有效地计算出刀具寿命

在金属切削加工中，刀具会使工件材料变形，并以切屑形式将其剪切下来。变形过程需要大量的力，刀具会承受多种机械、热、化学和摩擦负荷。一段时间过后，这些负荷最终会导致刀具由于磨损过于严重而必须更换。通过恰当地预测刀具寿命，制造商可以根据刀具磨损情况精确地规划金属加工工艺，并因此控制成本，以及避免由于意外的刀具行为或不可接受的工件质量而造成意外停机。

于是，一个多世纪以来，科学家和工程师们建立和测试了数学模型并考虑到刀具所受到的力，以估算预期的刀具寿命。很多这样的模型都重点关注特定刀具在某些材料和加工中的性能，并通过简单的公式和重复性测试获得有效的刀具磨损情况预测。但可以应用于多种工件材料和刀具的广义模型更适合工业应用。这些模型考虑到了多种刀具磨损因素，因此它们的数学复杂性也随着所考虑因素的数量而相应增大-因素越多，计算越复杂。

尽管通过手写数学公式和手工计算即可对简单的刀具寿命等式进行求解，但仍然需要在生产环境中花费适量的时间，利用当今的计算机分析来对复杂模型的等式进行求解。数字计算非常可靠，但制造商应当对结果保持批判态度，尤其是在加工高级工件材料和使用极端加工参数时。整体而言，刀具寿命模型的发展过程将学术理论和实际应用紧密结合在了一起。

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