FANUC刀具寿命管理那些事儿(上)数控驿站

在刀具的寿命即将结束时,机床用户希望提前知道这一事实,以提前准备新的刀具,而不至于刀具寿命结束加工出废件才去更换刀具。

由于刀具寿命大致是固定的,刀具制造商在实验室中相对理想的状态下基本可以测算出来。根据不同的工件材质、不同的切削深度和进给量,按每个刀刃连续加工15-20分钟进行计算,算出相应的线速度与进给速度的关系,即构成了相应的切削参数表。各刀具制造商的切削参数表通常也各不相同。

图1某知名刀具厂商切削参数表

但是刀具寿命真的是固定不变的吗,我们能否提高呢?刀具的寿命又会受到哪些因素的影响呢?接下来小编就要和各位聊聊刀具寿命的那点事儿。

1、刀具寿命能否提高?

(1)刀具寿命大致是确定的,但能否进一步提高刀具寿命?

刀具寿命可以提高,但只能以牺牲线速度为前提。线速度越低,刀具寿命增加相应更明显。但线速度过低,可能导致加工表面产生振动,反而降低刀具寿命。

(2)提高刀具寿命有没有实际意义?

所以我们最需要做的事情是在保证刀具加工寿命正常的情况下,尽可能的提高工件加工数量。

2、影响刀具寿命的因素

不考虑刀具质量等自身原因,影响刀具寿命的因素主要为以下几点:

(1)线速度

(2)切深

切深对刀具寿命的影响没有线速度大。每种槽型都有一个比较大的切深范围。粗加工时,切深尽量加大,保证最大的余量去除率;精加工时,切深尽量小,保证工件的尺寸精度和表面质量。但切深不能超过槽型的切削范围。如果切深过大,刀具无法承受切削力,导致刀具崩刃;如果切深过小,刀具只是在工件表面进行刮削和挤压,也可能导致后刀面磨损,从而降低刀具寿命。

(3)进给速度

相比较线速度和切深,进给对刀具寿命的影响较小,但对工件的表面质量影响很大。粗加工时,加大进给可以提高余量的去除率;精加工时,降低进给可以提高工件的表面粗糙度。在粗糙度允许的情况下,可以尽量加大进给,提高加工效率。

3、刀具寿命与加工工件件数的关系

在刀具寿命范围内,能否提高工件的加工数量?

4、刀具更换的条件

刀具更换的标准主要体现以下三个方面:

(1)刀具发生了磨耗。刀具在切削的过程中因为磨耗,基本的尺寸要求难以保证了,这个时候刀具必须更换。

(2)刀具的缺损。刀具的缺损是指发生缺口、崩断等问题。刀具一旦发生缺损必然会有不良或修理发生,对产品质量的影响是非常大的。所以对刀具的缺损设定合适的检出装置如传感是非常必要的。

(3)品质不良。因为刀具品质不良而需要更换刀具。

5、影响刀具寿命和质量的因素

影响刀具寿命和质量分为客观因素和主观因素:

(1)客观因素有如下几点:

a)刀具的材质、形状。

b)切削条件:切削厚度、切削速度。

c)产品的材质、硬度。

d)产品的品质要求:尺寸精度、表面粗糙度。

e)设备的刚性:动作的精度和刚性。

(2)主观因素有如下几点:

a)不遵守刀具的使用规范和保养规范:不遵守刀具使用规范和保养规范的主要表现是:进刀过快,使用错误的刀具类型,刀具没有拧紧等,这些因素导致刀具消耗过快。

b)不遵守刀具的定期更换规范:对于特定产品、特定种类的刀具而言,根据刀具寿命设定的更换周期是有要求的,但是在一般生产中,不遵守规范的不是特别多,有超长使用刀具的倾向。

6、延长刀具使用寿命的方法

刀具寿命是一定的,各刀具制造商会提供理想状态下的测试值,但是正常使用状态下比较难得达到理想状态,如何接近理想寿命,我们加工中应该注意以下几点:

(1)加强日常保养,通过一些看似简单的工作将刀具的寿命延长:

a)生产现场,尤其是刀具夹持装置、工作台面、刀具存放场所等,进行彻底的清扫。

b)定期进行刀具精度的维护保养。

c)确认刀具与夹持装置的螺钉紧固。

d)安装与拆卸的时候,对泄露脏污及时进行清扫。

(2)把握与调整最佳切削条件:

a)设定良好的切削条件并给予维持。

b)通过振动分析等了解刀具切削状态,并适时进行调整,使刀具有良好的工作环境。

c)一旦刀具更换对尺寸必须进行调整,保证紧固条件和切削条件的适当。

(3)预测刀具寿命,采取相应的对策:

(4)做好刀具寿命管理管控记录表:

表1产品刀具寿命管控记录表

今天我们首先对刀具寿命进行了大体的介绍,通过对刀具寿命的了解,我们就能够进一步用好FANUC系统的刀具寿命管理功能了。

(待续)

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