机械加工刀具寿命管理办法

机械加工刀具寿命管理办法 1、目的:跟踪刀具使用寿命，实现刀具定期更换、复磨，减少刀具异常对生产和产品品质的影响。 2、范围:机加专机、加工中心/钻攻中心用刀具。 3、:机加现场技术员负责本办法在本部门的有效实施和推行，机加生产线调试员负责生产现场刀具更换和寿命跟踪及记录。 4、管理办法 4.1、刀具寿命标准的制定 4(1(1各部门现场技术员负责生产线《刀具管理明细表》初稿的编制。 编制依据是《品质管理表》。 4(1(2《刀具管理明细表》初稿编制完成后送交机加/通机技术部，由 机加/通机技术部组织评审，评审定稿之《刀具管理明细表》由机 加/通机技术部部长批准并加盖受控章后下发生产线使用，同时存 档备案。 4(1(3《刀具管理明细表》的变更应按TS16949相关工艺变更程序执 行。 4(1(4《刀具管理明细表》应悬挂于生产设备上，以便实施刀具寿命 的跟踪管理。 4(2、刀具寿命跟踪管理 4(2(1刀具更换及相关寿命管理的工作由各线调试员完成。员工不得 随意更换刀具。 4(2(3机床刀具寿命的相关程式必须加密或加锁，密码或钥匙由该生 产线调试人员掌握，不得随意泄露。 4(2(4调试员在输入刀具寿命时必须严格按照《刀具管理明细表》上 复磨周期栏的执行，不得随意提高刀具的预定寿命。确需变 更应按程序先变更《刀具管理明细表》。 4.2.4因刀具加工件数到预设之刀具寿命后，机床发出刀具报警信号，并 自动停机，或刀具异常损坏需更换刀具时，刀具更换后，调试员 应立即修改机床控制面板上该刀具的有关信息(修改刀具更换日 期和对刀具实际加工件数进行清零)，以确保刀具寿命跟踪有效实 施。 4.2.5刀具更换后，调试员应将刀具更换情况记录在《刀具更换台帐》上， 该记录每月月末交本部门现场技术员汇总后归档。 4.2.6更换下来需外协复磨的刀具，由调试员装入专用的纸袋内，并将该 刀具名称、生产线名、工序名、刀具编号、已加工件数等信息通 过条码的方式记录，该刀具的条码应张贴在纸袋外。 4.2.7由供应部负责刀具的外协复磨管理，并负责刀具和对应的贴有条码 信息的纸袋对应正确，防止信息失真。 4(2(8复磨后刀具由供应部返回生产车间后，生产线调试员应建立专 用刀具柜定置管理。 4.2.8复磨后重新上机使用的刀具，调试员应根据复磨情况重新设定和输 入复磨刀具的寿命标准，原则上不得高于新刀的复磨周期。 5考核办法 5(1、操作员工私自更换实施刀具寿命管理的刀具，或私自进入刀具管 理程序修改有关刀具信息者，按100元/次的标准考核操作员工。 5(2、机床刀具管理密码泄露或钥匙管理不善等，按50元/次的标准考 核调试员。 5(3、调试员不按〈刀具管理明细表〉的规定输入刀具寿命，以及刀具 更换时不如实修改机床上刀具寿命管理的相关信息，按100元/次 的标准考核调试员。 5(4调试员不认真、如实填写和及时上报《刀具更换台帐》，按100元/ 次的标准考核调试员。 5(5、《刀具更换台帐》的收集和存档管理不良，按100元/次的标准考 核现场技术员。 5(6、不按上述规定管理外协复磨刀具，按100元/次的标准考核相关责 任人。 5(7、公司或上级部门查处到上述不良，按对直接责任人考核金额的10% 和30%的标准分别追究考核部长和车间主任的管理连带责任。 6、本办法从2014年3月21日起执行。 企业管理部 2014年3月15日 附件1:《刀具管理明细表》样表 附件2:《刀具更换台帐》样表 刀具的磨损与破损、刀具寿命及刀具状态监控 一 刀具磨损的形态及其原因 切削金属时，刀具一方面切下切屑，另一方面刀具本身也要发生损坏。刀具损坏的形式主要有磨损和破损两类。前者是连续的逐渐磨 损;后者包括脆性破损(如崩刃、 刀具的磨损形态 碎断、剥落、裂纹破损等)和塑性破损两种。刀具磨损后，使工件加工精度降低，表面粗糙度增大，并导致切削力加大、切削温度升高，甚至产生振动，不能继续正常切 削。因此，刀具磨损直接影响加工 典型的磨损曲线 效率、质量和成本。刀具磨损的形式有以下几种: 1. 前刀面磨损 2. 后刀面磨损 3. 边界磨损 从对温度的依赖程度来看，刀具正常磨损的原因主要是机械磨损和热、化学磨损。机械磨损是由工件材料中硬质点的刻划作用引起的，热、化学磨损则是由粘结(刀具与工件材料接触到原子间距离时产生的结合现象)、扩散(刀具与工件两摩擦面的化学元素互相向对方、腐蚀等)引起的。 二 刀具磨损过程、磨钝标准及刀具寿命 随着切削时间的延长，刀具磨损增加。根据切削实验，可得图示的刀具正常磨损过程的典型磨损曲线。该图分别以切削时间和后刀面磨损量VB(或前刀面月牙洼磨损深度KT)为横坐标与纵坐标。从图可知，刀具磨损过程可分为三个阶段: 1. 初期磨损阶段 2. 正常磨损阶段 3. 急剧磨损阶段 刀具磨损到一定限度就不能继续使用。这个磨损限度称为磨钝标准。 一把新刀(或重新刃磨过的刀具)从开始使用直至达到磨钝标准所经历的实际切削时间，称为刀具寿命。 三 刀具的破损 刀具破损和刀具磨损一样，也是刀具失效的一种形式。刀具在一定的切削条件下使用时，如果它经受不住强大的应力(切削力或热应力)，就可能发生突然损坏，使刀具提前失去切削能力，这种情况就称为刀具破损。破损是相对于磨损而言的。从某种意义上讲，破损可认为是一种非正常的磨损。刀具的破损有早期和后期(加工到一定的时间后的破损)两种。刀具破损的形式分脆性破损和塑性破损两种。硬质合金和陶瓷刀具在切削时，在机械和热冲击作用下，经常发生脆性破损。脆性破损又分为: 1. 崩刀 2. 碎断 3. 剥落 4. 裂纹破损。 四 刀具的状态监控 如前所述，刀具损坏的形式主要是磨损和破损。在现代化的生产系统(如FMS、CIMS等)中，当刀具发生非正常的磨损或破损时， 如不能及时发现并采取措施，将导致工件报废，甚至机床损坏， 造成很大的损失。因此，对刀具状态进行监控非常重要。 刀具破损监测可分为直接监测和间接监测两种。所谓直接监测， 即直接观察刀具状态，确认刀具是否破损。其中最典型的是I TV(Industrial Television， 工业电视)摄像法。间接监测法即利用 与刀具破损相关的其它物理量或物理现象，间接判断刀具是否已 经破损或是否有即将破损的先兆。这样的方法有测力法、测温法、 测振法、测主电机电流法和测声发射法等。 刀具成本如何降下来 当某车间想从切削刀具采购方面实现成本节省时，很可能要考虑两个因素:那就是刀具寿命和刀具价 格。在对具有竞争性的同等刀具进行评价时，车间要考虑从每把刀具中可以获得多大的用途，以及对 每一分钟或一小时切削，它要支付多高的成本。但是，这是不是找出刀具可以实现最大节省的最佳途 径呢, 主要是提高切削能力 刀具供应商山特维克可乐满(SandvikCoromant)已经实施的调研说明了该方法为什么存在问题。该调 研对一些制造商进行了调查，以评测对加工件成本有影响的一些因素。数字表明，当涉及到成本节省 的潜力时，刀具的价格和寿命都没有很大关系。 它们以百分比方式表示每个零件的平均成本。切削刀具的成本只占总成本的3%，这意味着刀具寿命或 价格方面的改善，只能提供很小的节省。这些数字还说明了刀具的哪些方面具有更大的节省潜力。 可变成本(仅在生产中发生的成本) 切削刀具:3% 工件材料:17, 固定成本(所有时间都发生的成 本) 机械:27, 劳动力:31,厂房和管理:22, 将这些数字用在三种不同的方法中用于降低成本。比较时假定一批工件当前成本为10美元/件，意味着 切削刀具3%转化为30美分，而工件材料的17%转化为1.7美元等。 情形A(节省30,的刀具成本)是“打败刀具供应商”式方法。车间在刀具价格方面赢得30%的减价。 但是，即使这么高的减价也仅转化为每个零件9美分，节省比小于1%。 情形B(延长50,的刀具寿命)将焦点放在刀具寿命上。车间进行了比较实验，通过这种方式它找出 了可以保证50%更长寿命的刀具。但是这种节省产生的真正影响同样也很低。每个工件所节省的微不 足道的钱也只代表1%的成本节省。 现在来看看情形C(提高20,的切削速度)，其中刀具的变化使得切削速度可以提高20%。尽管能够实 现这么高转速的刀具价格要贵得多，但新刀具通过影响更大的费用开支源而证实了自己的价值。 随着提高转速，降低循环时间，从而提高了加工能力。如果存在需要这种加工能力的作业，则对相应 工件而言，分摊后的机床、劳动力以及管理成本均降低，从而使总成本节省达15%之多。(该数字甚 至不包括因改善生产时间而带来的其它好处。 上述比较不一定是对高切削速度有利的论据。相反，它是节省时间的有利论据。这里所提供的逻辑同 样适合组合刀具??将多个加工步骤合并到一把刀中，或者用于直接加工出光滑的表面，从而可以 免除精加工步骤的刀具。这种刀具可能要贵一些，但是，如果它可以节省时间并实现快速加工的话， 则它可以实现很高的节省比例。__