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鲁祥谈刀具寿命:逐步实现智能化管理

在实际加工中,可用可编程控制器来控制刀具寿命,对各种刀具预定不同的寿命参数进行,在实际加工中控制加工次数,对达到寿命的刀具发出或停机,该方法建立在对各种刀具的加工次数有经验数值的基础上,是一种简便易行的方法,缺点是刀具发生突然破损还需人工处理。还有在机床上装有刀具在线装置鲁祥谈刀具寿命:逐步实现智能化管理,刀具在主轴回到一个固定时,受到激光束检测,判断刀具是否磨损,可以及时报警或停机。该方法使用的前提也是根据以往的加工经验给出刀具参数,由程序测得数据和刀具数据库中存放的数据时时对比,来判断刀具的磨损状态。当然,还有许多其他方法可以对刀具寿命进行管理。

在实际加工中,有多种因素会对加工刀具产生影响,首先是加工工件本身的因素,如加工工件材质、结构型式、工件刚度等对刀具使用效果影响较大。其次是加工工装,定位基准、压紧方式、结构型式以及工装刚度等都会影响刀具使用效果。再次加工工艺方案,如加工顺序、切削三要素(切深、进给、切削速度)对刀具使用效果影响更大。最后是加工机床,设备的切削功率、设备的刚度、设备的结构型式、切削冷却介质对加工刀具发挥效率也有很大影响。

在这种趋势下,我公司成立了刀具管理中心,对车间使用加工刀具统一管理,负责刀具借用手续,负责日常修理。在刀具管理中心配置了计算机、对刀仪、刀具热装仪和刀具动平衡仪等设备,有刀具管理中心人员负责对刀、装刀和校对动平衡的管理,记录刀具参数,数控操作者到刀具管理中心换刀,把刀具参数输到数控机床,进行加工,对各种刀具设定了刀具寿命参数,到期换刀。目前,我们正在考虑一个方案,使刀具管理中心和加工机床联网,把刀具中心检测的刀具参数直接输送到加工设备中,逐步实现智能化管理。

我们在实践中,要充分考虑刀具寿命和加工工件成本的关系,根据不同结构的工件选择不同的刀具,包括刀具材料(分整体硬质合金、焊接硬质、高速钢等)、刀具结构(分机夹刀片、焊接刀片和整体材料刀具)以及刀具装夹方式(热装式、强力紧固式、侧固式)等。有的刀具选择涂层刀片来增加刀具的耐用度,延长刀具寿命。在高速加工时,对刀具动平衡也有要求,我们配备了刀具动平衡仪,并在加工成本允许的前提下选择耐用度较高的刀具。

由我公司生产的首列国产时速350公里CRH3“和谐号”动车组,于2008年以394.3km/h的中国铁第一速,轻松超越“风时速”,这一时速同时代表了世界运营铁的最高速。为了实现对铝合金车体的高效率、高质量的加工,我们对国际、国内刀具进行分析和调研,选择了不同厂家刀具进行了对比试验,根据试验结果我们采购了大量优质刀具。

随着计算机和网络的普及应用,刀具寿命管理越来越智能化,国外有许多公司在研制刀具寿命管理系统,如SANDVIK公司的成套商用管理软件CORATAS,既能管理刀具库存又能动态检测刀具寿命。还有DELKEL开发的ToolManager计算机辅助刀具管理系统,美国的CincinnatiMilacron公司的刀具管理系统,英国的CTMS公司的计算机用刀具管理系统(CTMS)等,国内对刀具智能化管理也不断在研究,如上海飞机制造厂数控中心CIMS系统中的刀具管理子系统,成都飞机工业(集团)有限责任公司数控中心开发的工具管理系统等。越来越多的企业将实施刀具寿命智能化管理。

随着计算机和网络的普及应用,刀具寿命管理越来越智能化。




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