數(shù)控刀具管理的論文

時(shí)間：2021-04-01 08:21:35 論文我要投稿

數(shù)控刀具管理的論文

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數(shù)控刀具管理的論文

　　摘要：

　　數(shù)控加工從單臺(tái)加工中心模式向數(shù)控車間及計(jì)算機(jī)集成制造發(fā)展，刀具管理及特殊應(yīng)用方法對(duì)車間管理意義重大。有效的管理方法及刀具特殊應(yīng)用對(duì)于成本管理及工藝改進(jìn)有明顯的促進(jìn)作用。

　　關(guān)鍵詞：

　　數(shù)控刀具管理方法集中管理成本特殊應(yīng)用

　　前言

　　數(shù)控技術(shù)是現(xiàn)代制造技術(shù)的基礎(chǔ)，它的廣泛應(yīng)用對(duì)全球機(jī)械制造業(yè)產(chǎn)生了根本性變化，已成為衡量一個(gè)企業(yè)乃至一個(gè)國(guó)家科技進(jìn)步和工業(yè)現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志。伴隨社會(huì)進(jìn)步與發(fā)展，單個(gè)企業(yè)擁有的數(shù)控設(shè)備已經(jīng)不再是屈指可數(shù)了，再加上人們的需求向個(gè)性化發(fā)展，數(shù)控制造即向?qū)I(yè)化又向綜合化發(fā)展（既有提供生產(chǎn)設(shè)備又有提供解決方案的）。數(shù)控設(shè)備的增加必然需要大量的刀具，單臺(tái)設(shè)備時(shí)的刀具管理模式已不能滿足數(shù)控車間的刀具管理要求。

　　1 數(shù)控刀具管理

　　1.1 數(shù)控刀具管理的意義

　　以前大多數(shù)的車、銑、鉆、刨、磨機(jī)加設(shè)備只是具有單一功能，而今車削中心、加工中心以及計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)往往是多種加工功能的集合，為了滿足這種加工功能集合的趨勢(shì)，刀具材料、刀具型式也經(jīng)歷一個(gè)不斷發(fā)展變化的過程。刀具材料也由以前以高速鋼、YT類硬質(zhì)合金為主逐漸向高速度、高韌性、高硬度、高耐磨性發(fā)展。刀柄類型統(tǒng)一化標(biāo)準(zhǔn)化。再加上數(shù)控車間的出現(xiàn)，大量數(shù)控刀具要被應(yīng)用。

　　如果還是按照起初的單臺(tái)管理模式管理勢(shì)必帶來(lái)以下弊端。

　　第一，刀具重復(fù)購(gòu)置增加企業(yè)成本。單臺(tái)設(shè)備刀具往往由設(shè)備操作員管理，這種情況下各設(shè)備的操作員之間有許多相互重復(fù)的刀具并不同時(shí)使用造成閑置浪費(fèi)和重復(fù)購(gòu)置浪費(fèi)。

　　第二，刀具取用時(shí)間成本增加。刀具數(shù)量大大增加后如果沒有統(tǒng)一標(biāo)示及分類擺放，造成刀具取用時(shí)亂找一氣，時(shí)間成本增加。

　　第三，重復(fù)添置大量的刀具調(diào)整工具。由于不同類型的刀具裝夾調(diào)整工具不同，分散管理導(dǎo)致要因人數(shù)配置大量工具，有時(shí)候相互之間亂拉亂放，雖然工具很多，但用時(shí)也不能得心應(yīng)手。

　　第四，人員新老交替時(shí)要單獨(dú)培訓(xùn)增加人工教育成本。而且有些刀具價(jià)值較高，一旦調(diào)整應(yīng)用不當(dāng)就會(huì)造成較大損失，機(jī)會(huì)成本較大。刀具的修繕處于無(wú)控制狀態(tài)，小毛病本來(lái)可以修復(fù)，但由于責(zé)任不明無(wú)人解決可能直接報(bào)廢。

　　第五，刀具分散管理也不利于工藝設(shè)計(jì)人員根據(jù)刀具合理安排工藝。工藝人員如果不能掌握刀具的實(shí)際情況就沒辦法在加工工藝上降低成本。

　　當(dāng)然刀具分散管理不是一無(wú)是處，他的`主要優(yōu)點(diǎn)是的有利于本機(jī)床操作人員的應(yīng)用。

　　刀具集中統(tǒng)一集中管理有利于解決分散管理帶來(lái)的弊端主要由以下好處。

　　第一，統(tǒng)一管理有利于降低刀具重復(fù)購(gòu)置成本。刀具購(gòu)置可以按通用情況設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)配置和比例配置，充分利用刀具盡可能減少閑置。

　　第二，刀具統(tǒng)一管理有利于加強(qiáng)專業(yè)化，更合理的利用刀具。刀具不僅是隨取隨用還需要日常維護(hù)，冷卻液長(zhǎng)期在刀具中形成銹死，影響刀具的重復(fù)使用，有專人維護(hù)可以減少不必要的報(bào)廢。

　　第三，刀具統(tǒng)一管理有利于企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)及工藝標(biāo)準(zhǔn)化；工藝及產(chǎn)品設(shè)計(jì)可以參照現(xiàn)有刀具合理設(shè)計(jì)避免使用特殊刀具增加成本。

　　第四，刀具統(tǒng)一管理可以節(jié)省刀具取用時(shí)間。刀具管理員可以根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃提前準(zhǔn)備刀具以利使用。有可能的話還可以按產(chǎn)品對(duì)刀具分類，大大提高刀具準(zhǔn)備時(shí)間。

　　第五，刀具統(tǒng)一管理有利于企業(yè)設(shè)備的統(tǒng)一選型。

　　實(shí)行刀具統(tǒng)一管理解決了分散管理的弊端，但要增加相應(yīng)專業(yè)管理人員。所以刀具的統(tǒng)一管理更適用于大量數(shù)控設(shè)備存在的數(shù)控車間。

　　1.2 刀具實(shí)物管理配置及方法

　�。�1）硬件配置：計(jì)算機(jī)（主要負(fù)責(zé)錄入刀具信息）對(duì)刀儀、刀具架（銑刀刀具架、鉆柄刀具架、鏜刀刀具架、特殊刀具架、鉆頭架、銑刀架、模塊架等）、工具架（通用工具架、專用工具架）。

　�。�2）人員配置：按作業(yè)班次或生產(chǎn)計(jì)劃配備。刀具管理員的職責(zé)：除正常維護(hù)刀具管理區(qū)秩序（環(huán)境衛(wèi)生清潔、刀具碼放、維修、造冊(cè)登記等）外，在新產(chǎn)品試制階段要配合工藝出刀，要對(duì)成熟產(chǎn)品按加工程序建立零件用刀表，方便在生產(chǎn)任務(wù)下達(dá)時(shí)及時(shí)出刀。

　�。�3）建立刀具借用管理制度：①按設(shè)備通用情況基礎(chǔ)對(duì)設(shè)備進(jìn)行刀具標(biāo)配，如鏜銑類設(shè)備由設(shè)備操作員管理粗、精銑面銑刀、中心鉆等基本用刀，數(shù)量不超過十把。②操作員除管理好設(shè)備標(biāo)配刀具，還應(yīng)管理好其他借用刀具。③建立借用人員明細(xì)，形成借用制度，根據(jù)刀具損毀頻次確定刀具更新規(guī)律。

　�。�4）刀具的軟件管理：①建立刀具管理臺(tái)賬，臺(tái)帳的主要內(nèi)容從經(jīng)營(yíng)成本的角度應(yīng)該能反映出當(dāng)前刀具的總價(jià)值，刀具的消耗率及刀具的總數(shù)量。從使用的角度應(yīng)該能夠反映出刀具的類型種類、庫(kù)存量、以及零件刀具用表等。②形成合理有效的刀具管理制度。規(guī)范與刀具有關(guān)聯(lián)人員的相關(guān)職責(zé)、明確獎(jiǎng)懲降低刀具應(yīng)用成本。③依據(jù)刀具使用情況進(jìn)行工藝反饋實(shí)現(xiàn)工藝優(yōu)化。④根據(jù)刀具使用及報(bào)廢情況制定合理購(gòu)置

　　計(jì)劃。

　�。�5）刀具存放：按刀具類型制作存放工具架，如銑刀架、鏜刀架、鉆柄架、模塊架、廢舊刀具架、配件架等。各種刀具架在合理分層，如銑刀架可以分為面銑刀層（又可按刀具直徑再分層）、立銑刀層（還可按莫氏錐度繼續(xù)細(xì)分），鉆柄可按莫氏錐度分層，鏜刀可按鏜孔直徑分層，另外每種刀架最好再設(shè)一特殊層應(yīng)對(duì)同類特殊刀具的擺放。

　　2 數(shù)控刀具應(yīng)用：數(shù)控刀具應(yīng)用可以分為基本應(yīng)用和特殊應(yīng)用

　�。�1）基本應(yīng)用是指按照金屬切削原理使用刀具：即掌握刀具的切削角度（前角、后角偏角等），能刃磨刀具，就是要掌握原先普通設(shè)備關(guān)于刀具的實(shí)用知識(shí)。其中最為基本的是能夠根據(jù)切削材料及轉(zhuǎn)速計(jì)算公式（V=∏Dn）確定刀具的切削條件。當(dāng)然越來(lái)越多的專業(yè)刀具生產(chǎn)廠商已經(jīng)在代替生產(chǎn)者對(duì)刀具的研究，如國(guó)際上的山特、伊斯卡，國(guó)內(nèi)的株洲、關(guān)工、哈工等，生產(chǎn)者只需提出自己的要求刀具生產(chǎn)商就會(huì)給出解決方案，當(dāng)然此類解決方案的成本也會(huì)相對(duì)較高，因此我們除了選用別人的解決方案，為了降低成本我們還應(yīng)盡可能發(fā)揮當(dāng)前刀具的全部?jī)r(jià)值，普通刀具的特殊應(yīng)用用就是我們要研究的方向。（2）刀具的特殊應(yīng)用主要是指根據(jù)刀體的形狀、切削刃的形狀以及工件的特殊性非常規(guī)使用刀具。

　　①90 °直角面銑刀除了可以加工垂直軸線的平面，還可以加工平行刀具軸線的平面，唯一的缺點(diǎn)就是在加工刀具軸線平面式表面粗糙度不容易提高。另外在用刀具側(cè)刃加工時(shí)要注意刀具有足夠的活動(dòng)范圍。

　　②三特維克的大孔徑精鏜刀除了可以精鏜內(nèi)孔，還可以用來(lái)加工較淺的外止口，使用時(shí)將精調(diào)鏜頭旋轉(zhuǎn)180 °反裝即可，但是它的外止口深度必須小于刀尖至加長(zhǎng)板的距離。

　�、埏量�，除了選用常規(guī)的锪孔鉆外，最常用的方法就是將鉆頭磨成平鉆用來(lái)锪孔。當(dāng)然，還可以用鍵槽銑刀锪平，另外在底孔加工好的情況下立銑刀也能達(dá)到該

　　目的。

　�、茜M刀加工長(zhǎng)腰槽。加長(zhǎng)銑刀的加長(zhǎng)長(zhǎng)度也是有限的。在遇到長(zhǎng)腰槽時(shí)，我們可以用鏜刀插鏜的加工方法實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)腰孔的加工。

　　90 °面銑刀的側(cè)刃加工和插鏜加工其實(shí)就類似于CAM在曲面加工中刀具路徑微分的集合，只不過這兩種刀具用法微分的方式比較簡(jiǎn)單，可以用手工方式描繪出來(lái)。

　　刀具的特殊應(yīng)用主要要根據(jù)設(shè)計(jì)要求及使用要求合理應(yīng)用，各企業(yè)的產(chǎn)品及工藝能力不同都會(huì)創(chuàng)造不同的新應(yīng)用方法。比如有些小企業(yè)在加工薄板小孔時(shí)把鉆頭磨成兩半圓形，在加工較大孔時(shí)把鏜刀變換成圓規(guī)形切削刃繞刀具中心做圓周運(yùn)動(dòng)�？傊毒叩奶厥鈶�(yīng)用很多需要大家拿出來(lái)分享共同進(jìn)步。

　　3 刀具標(biāo)準(zhǔn)類型及代號(hào)

　　關(guān)于目前數(shù)控刀柄的類型及編號(hào)已經(jīng)有相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，刀柄的管理可參照它制定。

　　國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB10944-89《自動(dòng)換刀用

　　7∶24圓錐工具柄部40、45和50號(hào)圓錐柄》對(duì)刀具柄部及拉丁提出了一些必要的技術(shù)要求，刀柄的壽命和可修復(fù)程度都需要按標(biāo)準(zhǔn)去執(zhí)行，作為一名普通的數(shù)控設(shè)備操作員要管理和操作好設(shè)備是很難有更多精力去做這些刀具管理工作的，再者從工作傳承的角度講，如果讓全部的設(shè)備操作員都掌握刀具管理的細(xì)節(jié)勢(shì)必又是一項(xiàng)巨大的投入，不如有專門的人員傳承簡(jiǎn)單方便，而且在傳承的過程中可以形成標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、圖表化等簡(jiǎn)單易學(xué)的方式。另外還可以由刀具管理員依據(jù)平時(shí)刀具的應(yīng)用及損耗情況和操作員溝通對(duì)刀具的應(yīng)用提出合理化建議或形成一定的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。

　　現(xiàn)實(shí)情況中是許多老師傅一輩子都只接觸到普通機(jī)加設(shè)備如車銑鉆刨磨，這些設(shè)備功能單一，刀具也單一，他們很少認(rèn)識(shí)這樣那樣的數(shù)控刀具。實(shí)行統(tǒng)一管理后可以在刀具制造商和設(shè)計(jì)生產(chǎn)制造之間形成定期的溝通，從而進(jìn)一步的提高新刀具新材料的應(yīng)用，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)形成良性的推動(dòng)。

　　整體式工具系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)JB/GQ5010-1983《TSG工具系統(tǒng) 型式與尺寸》TSG工具系統(tǒng)的刀柄其代號(hào)（按1990年國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)報(bào)批稿）有四部分（JT-45-Q32-120）組成，各部分含義如下。

　　JT―工具柄型代碼

　　45―圓錐柄錐度規(guī)格

　　Q32―表示工具規(guī)格

　　120―表示刀具長(zhǎng)度

　　他所表示的工具為：自動(dòng)換刀機(jī)床用7∶24圓錐工具柄（GB10944-89），錐柄為45號(hào)，前部為彈簧夾頭，最大加持直徑為32 mm，刀柄工作長(zhǎng)度（錐柄大端直徑θ57.15 mm到彈簧夾頭前端面的距離）為120 mm。

　　參考文獻(xiàn)

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