曹祝兵:降低加工成本,确保产品质量

　　【编者按】自动检测系统是机床信息集成技术，也是企业建设生产信息化的重要组成项目，不仅为刀具信息的管理提供支持，而且为企业设备、生产线实现网络化管理奠定了技术基础。

　　随着中国制造业的崛起，数控机床在各个制造工厂已经普遍应用开来，特别是在高精度、高尖端和高新技术领域。而同时如何真正发挥出数控机床的性能，提高生产效率将成为将来各个企业最为关心的问题，因为企业发展的支柱就是成本控制。机加工设备自然涉及到刀具的使用，如何使用好数控刀具是产品成本控制的重要部分。数控刀具的管理，特别是数控刀具的寿命管理是发挥机床最佳效能、控制成本的关键之处。

　　中国制造工厂可以购买世界最好的数控机床、世界最先进的加工中心，而在逐渐壮大我们制造硬件的同时，我们是否在“软件”方面也逐步的升级。这里所说的软件不仅仅是指数控设备，而更是一种管理思想。在硬件提升的同时，我们也要升级世界先进的制造理念。刀具寿命自动检测就是这样一个能够帮助我们实现机床最佳效能、保证产品加工质量的系统。

　　首先，在实现机床和刀具最佳效能方面的问题就是无法充分使用刀具并通过刀具刃磨实现刀具的最大效益。我们在使用刀具时，总是加工至刀具破损，甚至刀具断裂结束寿命才更换刀具，总以为这是一种成本节省。刀具在严重磨损，而没有断裂时，产品的质量已经不能继续得到保证。对于不能重复修磨的刀具，当不能保证产品加工质量的时候，刀具寿命的终点就到了。而刀具寿命自动检测系统可以解决很多这方面的问题。在刀具使用初期，我们要有一个数据统计过程，首先必须摸清每种刀具更换点，通过不断观察刀具的磨损情况，确定刀具磨损点，也就是刀具出现明显磨损时刀具的加工数量，此时应换下刀具进行修磨。只有通过不断的数据累计才能得到一种刀具在特定加工参数下的更换点，将这个更换点与刀具寿命自动检测系统相结合，监控加工数量，达到刀具寿命时更换刀具。对于目前经常使用的硬质合金钻铣刀，刃部可以磨削3~5次。

　　其次是产品质量控制方面。一根可以加工2000件产品的钻头，当它加工到1800件时刀具刃部已经出现明显的磨损，此时，对于产品表面的粗糙度已经有很大的影响，甚至不能满足产品要求。刀具寿命自动监测系统可以帮助我们做到这一点，特别是对于使用机夹式刀片的刀具，往往在车间生产中，只在出现破损时才更换，而这样对产品质量的影响是很大的。刀具断裂和破损的同时，制造了一个废品。对于已经完成多序加工的产品，产生的废品费用不仅是一根破损的刀具、一个废品件，还有前序的人力、物力、管理以及刀具消耗费用。

　　如何为刀具建立有效的寿命管理机制是一个很复杂的过程。首先，要对所有刀具进行编号，即身份ID，刀具管理人员需记录每次刀具的使用情况，包括加工工件数量和刃磨次数。其次，通过观察每种刀具加工至一定数量后的磨损情况，一般出现明显磨损且加工表面质量下降时，此时的刀具需要卸下重新刃磨。多次的统计观察后，针对每种刀具确定合适的刃磨寿命，将数值输入到刀具寿命检测系统中，在刀具到达加工工件数量或者一定的加工时间后，即以报警形式提示操作者进行刀具更换。然后操作者更换附有对刀仪测量数据的刀具，直接输入相应的刀具长度、直径等参数，即可重新开启工作。相比常规的刀具更换方式，大大提高了生产效率。当前，先进的刀具管理已经将芯片植入每种刀具上，由芯片记录加工参数、刃磨次数、刀具参数等信息，机器人自动按刀具寿命管理系统的编程或者设置更换刀具；且只需通过芯片扫面即可在短时间内完成所有加工参数设置，几乎实现了生产线上的无接缝生产模式。

　　目前很多企业没有实现这种刀具管理，往往不是没有安装自动检测系统的硬件问题，而是没有形成数控刀具管理的理念。刀具使用数据的统计是长期而又繁琐的过程，需要操作者的配合和坚决执行，所以从管理者到机床操作者都要培养这种思想。一旦构建起由数控刀具寿命自动检测组成的刀具管理系统必将给企业带来良好的经济效益。

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