自动化加工过程中的刀具寿命管理规范

自动化加工过程中的刀具寿命管理规范

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一、刀具寿命分析

自动化加工初始阶段，我们并不清楚每把刀具的正常寿命，此时就需要进行刀具耐用度试验，通过试验得到每把刀具从开始切削至磨损量达到磨钝标准为止加工出的零件数（或加工时间），通过对刀仪我们也可以得到刀具的磨损量，下表是通过试验得到某工序中四把刀具的寿命及磨损量：

图1 对刀仪测量刀具磨损量

二、刀具成组管理

自动化加工需要连续进行，所以刀具寿命必须匹配，这样才不会因为某一把刀具寿命到期而迫使加工中断。单独的刀具无法做到寿命匹配，此时就需要进行刀具成组管理，保证各组刀具的寿命尽可能匹配。下表是经过计算后该工序4个刀组的相关情况：

这样，¢10平底刀需要备3把刀，¢8牛鼻刀需要备6把刀，SR4球头刀需要备2把刀，¢6钻头需要备1把刀，这样各个刀组均能加工96个零件，刀具组寿命匹配。

三、刀具寿命管理

刀具磨损形式分为正常磨损和非正常磨损两大类。正常磨损是指刀具在无偶然因素的情况下正常切削过程中逐渐产生的磨损；非正常磨损是指刀具在偶然因素，如材料中的硬质点、外界的振动等导致刀具的崩刃、卷刃或断裂等损坏。完整的刀具寿命管理必须对两种磨损情况都进行管控。

1正常磨损刀具寿命管理

刀具正常加工时，我们可以利用精雕数控系统自带的刀具寿命管理进行刀具管控，统计刀具在加工中使用的次数，如果使用次数等于前期刀具寿命试验的次数，则刀具寿命到期，系统自动选择刀组中另一把刀，直到刀组内所有刀具寿命到期才进行报警，以此来进行刀具寿命管理。

2非正常磨损刀具寿命管理

实际的自动化加工过程中，刀具不可能全是正常磨损，也会出现崩刃或断裂等情况，此时数控系统自带的刀具寿命管理就不能满足管控要求，需要配合对刀仪进行管控。这样实际加工之前，每把刀具都要上对刀仪进行对刀，然后将刀长值与初始值进行比较，如果差值大于前期刀具寿命试验磨损量，则认为刀具出现崩刃、断裂等异常磨损，刀具寿命到期，同时出现报警，此时操机人员需停机检查最近几次零件的加工质量，防止因为非正常磨损加工出不合格品。

图2 激光对刀仪扫描各种切刃进行破损检查

图3 激光对刀仪对刀具进行断刀监控

通过以上步骤，运用精雕数控系统和对刀仪就可以实现自动化加工过程中的刀具寿命管理，保证自动化加工顺利进行，避免因刀具崩刃、断裂等异常未被及时发现而出现加工批量质量问题的发生，保证自动化加工产品质量。

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