机床刀具管理模版（推荐6篇）
1、目的为规范车间的刀具使用以及刀具损坏后的责任归属。
2、适用范围
金工车间所有机床加工用刀具。
3、定义
刀柄：一体式的指整把刀，分体式的指7:24锥柄部分
消耗类刀具附件：攻丝夹头、攻丝夹套、粗（倒角）镗刀头、倾斜精镗刀头（旧）、精镗刀头（新）、镗刀连接杆、精镗连接杆、各型号刀盘、压刀螺栓、刀垫、精镗刀杆（万能镗）、卡簧
消耗类刀具：各类型刀片、钻头、丝锥、铣刀、铰刀
4、内容
4.1各机床刀具领用
4.1.1各机床上报所需刀具明细，由刀具工程师与工段长共同决定后下发各机床。机床三班负责人签字确认签收（刀具内含所需刀具附件及消耗类刀具）。
4.1.2有状况需要使用其它类型刀具时，加工人员应及时向刀具工程师反映，若产品批量大，则在机床固定刀具的基础上再添加刀具。若产品批次小，则应通过刀具工程师借用库存刀具或其它机床刀具（刀具工程师不在时，应向带班班长借用库存刀具或向其它机床负责人借用）。
4.1.2分配刀具时，会将消耗类刀具连同刀柄一起分配给各机床（例：分配Φ125面铣刀会在刀盘上带有刀垫、压刀螺栓、刀片），机床负责人在签收时应仔细检查，确认无误后签字签收。
4.2刀具的借用
4.2.1在遇到突发情况本机床没有加工刀具的情况下，应先询问刀具工程师，查看库存刀具。若刀具工程师不在则应让带班班长进行查看。
4.2.2若需要借用其它机床刀具，则应先征求本班次的机床负责人的同意后方可借用，否则不允许私自拿用其它机床刀具。在使用完毕后当天应立刻送回，不能借用太长时间。被借用刀具的机床负责人应做好记录，防止本机床刀具丢失。
4.2.3本机床刀具借给他人使用，若归还时发生破损或附件缺失，机床负责人应及时向刀具工程师反映，若没有进行反映，则按照本机床刀具损坏处理。
4.2.4机床负责人有权利不将刀具借给他人使用。
4.3刀具的更换
4.3.1分配给各机床的刀具应是完整无缺的，加工人员手中若没有相应的刀片、刀垫等附件，应将原附件卸下后向刀具工程师换取。若有替换附件，先行替换后找刀具工程师统一以旧换新。
4.3.2建议各机床加工人员将常用刀具自行准备一些，以备不时之需。白班人员应及时更换刀具附件，避免中夜班人员无刀可用，中夜班人员在来到后应先检查本班加工的刀具是否足够使用。若不足应向刀具工程师换取或借用其它机床刀具。
4.4刀具丢失与损坏处罚
4.4.1各机床配备刀具由机床负责人签字确认后，若发生丢失或损坏应进行处罚。
4.4.1.1能具体到个人的，将进行个人的处罚。当事人不承认（三班负责人商量未果）或本机床三班负责人不明确到底是谁的，将由三班负责人共同承担处罚。
4.4.2外借刀具发生丢失或损坏的，归还时若没有发现，机床负责人应承担责任，归还时发现并反馈刀具工程师的，借用人承担责任。
4.4.3非本机床刀具严禁私自拆卸据为私有，一经发现，按照原处罚金额3倍进行处罚。
附件《机床刀具丢失损坏临时处罚标准》
本规定自刀具下发之日起开始实施。
随着信息网络技术在制造行业中应用范围的不断拓展, 当前制造行业正逐步走向网络化、信息化。随着数控车床在制造过程中的广泛应用, 实现对数控设备的合理管理及维护, 提高设备的应用效率。其中, 以现代通信技术及网络技术为代表的技术将数控设备与管理系统集成起来, 提高制造加工企业对上层设备以及生产资源的管理、调配。
一、数控机床任务调度网络管理系统
为了提高对整个车间数控机床生产任务的合理分配, 任务调度系统管理人员应该根据机床的具体负荷、基于负荷平衡原则, 将生产任务合理的分配到各个机床上, 并将数控加工数据上传至各个机床中。由于部分机床在加工过程中存在着相关的约束因素, 诸如刀具加工限制因素等, 所以需要在这些生产因素作用下, 对数控机床的加工任务进行合理调度。
在调度系统的设计过程中, 可以根据不同的算法 (例如遗传算法、模拟退火算法等) 计算统计得到不同的调度方法, 建设形成对应的调度系统。所选用的算法应该尽量保证其具有更加广泛的全局搜索能力, 确保整个加工过程的各个环节都能够合理的接驳。
在利用算法进行结果求解时, 应该准备相关生产数据位调度工作做好前期准备, 包括加工机床、使用刀具、被加工零件编号、采用的加工工艺、交货日期等。这些数据可以采用“人工输入”与“网络上传”两种方法相结合的方式进行。
在利用算法的过程中, 应该对影响加工的若干约束条件进行分析。例如, 刀具数量条件, 由于受到加工成本等方面因素的限制, 加工过程中可能会因为数量不足而造成刀具分配紧张的问题。因此, 在加工过程中要考虑不同因素对加工任务的影响程度, 保证系统能够根据加工情况自动将影响程度较小的相关因素予以剔除, 保证整个加工流程得以顺利进行。同时, 还可以根据刀具的实际情况, 在对刀具优先等级进行设定的基础上, 选择不同优先等级的刀具对不同优先等级的零件进行加工, 合理解决加工过程中的刀具分配问题, 从而更好的解决机床任务调度的问题。
二、数控机床刀具网络化管理系统
(一) 当前存在的组要问题
在数控机床任务调度管理系统实施过程中, 相关的管理程序涉及到数控机床刀具的管理和排序。作为一个相对完整的流程, 刀具管理工作应该能够在相对完善的知识库、数据库以及信息协调机制的支持下实现对诸多业务的协同, 保证机床的生产效率最高。但是, 部分企业在实际的生产过程中依然存在一些问题, 主要包括:
1、刀具网络化管理的实施缺乏数据积累, 数据库建立困难
刀具技术方案阶段是整个工作的源头, 而且对数控刀具业务的影响程度也最大, 而且在整个阶段也最为薄弱, 存在着诸多的影响因素:其一, 当前主要应用的刀具技术方案、使用技术等依然停留在技术文件中, 没有及时的整理成可入库的数据;其二, 艺人采用翻阅纸质刀具样本、经验交流、现场搜寻的方式进行刀具选择工作, 难以保证工作的合理性;其三, 主要看重对相关刀具的日常管理及维护, 不能对刀具相关参数进行结构化描述, 使得刀具的具体加工应用不能得以实施。
2、任务环节之间缺少协同、效率较低
各个子任务环节间缺少相关的业务协同管理, 尤其是刀具各项业务之间缺少与其他业务环节的逻辑关联, 使得整个生产过程中的刀具管理工作处于一个松散的管理模式中, 企业的生产成本难以得到控制、成本优化方式难以实施、生产效率低下。例如, 在生产准备过程中, 因为刀具计划、业务存储、数据准备、生产计划、任务安排等环节的脱节, 导致刀具库存长期居高不下刀具准备周期过长。
二、数控刀具管理信息化处理系统
(一) 不同信息系统中的刀具
深度应用信息技术, 加强对数控刀具的管理是刀具管理工作的一个重要手段。随着企业信息化程度的不断深入, CAD、CAM、CAPP、MRP、ERP鞥在制造行业中的应用范围不断得到拓展。上述各个系统都从多个角度涉及到了刀具管理问题, 而且也达到了对应的刀具管理目的。但是, 正是由于上文中提到的各个加工环节之间由于管理信息割裂, 导致刀具信息管理系统之间存在着“信息孤岛”, 充分发挥信息技术在刀具管理工作中的作用。
(二) 数控刀具管理信息化平台系统结构
构建的数控机床刀具管理信息化系统结构如图1所示。通过企业内部、外部的刀具资源数据库以及刀具应用技术, 形成了刀具管理信息化系统的数据来源。该系统还在用户的应用层面构建起了刀具搜索模块、刀具台账模块、刀具数据维护、业务管理模块;而在业务逻辑层面则实现了刀具计划、刀具备用、刀具存储、刀具应用等功能。另外, 该系统还可以很好的与CAPP、CAM等自动生成系统集成, 实现数控刀具生成计划方案的业务协同;最后, 该系统还实现了与MRP、ERP系统的集成, 实现了数控刀具准备阶段的业务协同;另外, 还能够和生产制造现场的数控系统集成, 实现刀具应用的业务协同。
(三) 系统性能
数控刀具分配与管理信息化系统需要达到的性能要求为:
1、具有与制造生产线统一的数据架构, 满足不同类型刀具在加工参数、数据管理表达以及存储等方面的要求。
2、拥有灵活的数控刀具分类、刀具属性定义管理模块, 可以适应多样化的管理、查询需求。
3、具有足够的开放性, 能够与系统外部共享刀具数据库、知识库, 甚至将之纳入到管理系统当中统一管理。
4、具有数据累积、更新的能力, 可以及时的进行数据更新。
5、能够快速、方便的进行刀具搜索。
参考文献
[1]孙栋, 李郝林.数控机床任务调度与刀具分配网络化管理系统[J].精密制造与自动化, 2009 (4) :40-41.
4；功率输出；K1-K4四种选择 ．．．．．．．．．．．．．．．．5最大加工厚度《400mm ．．．．．．．．．．．．．6；(工．．最．大．加．工．效．率．》．70．．以．上．．．件．厚．度．60-80mm ．．．．．．．7；使用电源；交流电压；220v脉间选择；．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．四个按下和，脉宽选择；另选四个标．．．．8．．4．．．．．．．．．．．．8．和，功率选择；正常放在低压，脉宽选择．4．．．．．．．．．．．．．．．．．．为只按键，为，合上
为．4．．．．．．4,8,16,32．．．．．．．．．．．．8,16．．．．．24ns，在切割加工时脉宽越小，加工能量越．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．低，加工工件光洁度越好，但速度越慢，脉，．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．间选择为、2、4、8 ．．．．1．．．．．．．脉间计算为相加合上和为，代表脉．．．．．．．．．2．．4．．6．．．．．冲间隙等于6倍的脉宽，．．．．．．．．．．．脉间越大、切割电流及能量越小有利于工件．．．．．．．．．．．．．．．．．．．的加工，电火花线切割加工分类高速和低速．．．．．．．．．．．．．．．．．．．两种，．．．DK7740的含义；D为机床类别代号表示电加工机床K为机床特征代号为数控机床，前7，组代号；为电火花加工机床，后7；高速为7，低速为5,40；参数代号，为工作台横向行程为400mm，电火花线切割加工的工艺过程 1，工件加工前的准备 2，加工程序的编制3 3，工艺基准的确定4 4，切割路线的选择5 5，电极丝初始位置的确定6 6，加工条件的选择7 7，加工穿丝孔8 8，工件找正和装夹9 9，电极丝传丝、找正10 10，正式线切割加工11 11，检验
电火花线切割加工的常规步骤 1，启动机床电源进入系统编制加工程序 2，检查各部件是否正常包括电压、电流、水泵、储丝筒
3，进行储丝筒上丝、条丝、电极丝找正 4，装夹工件，根据工件厚度调整Z轴至适当位置并锁紧
5，移动X、Y坐标确定切割起始位置 6，开启工作液泵，调节加工液流量 7，运行加工程序即开始加工调整参数 8，监控运行，发现工作液堵塞及时疏通 9，每段程序完毕后都应该检查纵横，手轮刻度是否与指令规定的坐标相等，确保零件加工的顺利进行 10，成品检验。
电火花机床的基本知识
．．．．．．．．．．AP;低压电流选择开关，设定范围；0-60A 注意事项；1，放电中可用FT变更设定 2，设定值大，加工电流大，火花大，速度较快，表面粗糙，间隙较大
3，设定值小，加工电流小，火花小，速度较慢，表面较细，间隙较小
4，加工电流设定需与放电弧休止幅配合，可能达到最佳之放电效果 5，修改分类
6，条件选用即键锁定 TA;放电时间调整
1，放电时间与电流配合来决定表面粗细度，最小百万分之二秒可达Rmax6-9um，最大百分之1800秒，可达到Rax90-120um 2，放电时间约90um以上才能配合无消耗加工，放电时间和电流值成正比，若放电时间短，电流大，则消耗增多 3，各种金属材质的不同对放电时间的需要也不同，放电时间设定范围为2-120us 1，以相同加工电流加工时，设定值大，表面粗，间隙大，电极消耗小，设定值小，表面细，间隙小，电极消耗大 2，输入方式，以条件选择增减键设定 TB；放电休止时间调整
1，休止时间为放电产生离子化后，回复绝缘状态之休止时间过程，一般放电平稳时休止时间短，效率较高，电极保护层厚，但容易造成排屑不良，必须考虑设定电极脉动及理想的喷浇位置。
2，休止时间短，电流大，休止时间长，电流小但每次的放电电流相同
3，休止时间的长短也需配合材质的性质方能获得最佳结果，休止时间具备功能如下；
1.调整第一阶段时间，即表示该休止时间能配合放电时间的阶段比例自动调整，此项说明系在稳定正常的放电加工情况F依操作所表示的第一阶段 2.当加工进行时，放电情况不稳定时，则考虑调整阶段，延长休止时间 3.依照低压电流说明，正面放电面积小于电流数进时，必须考虑调整，段阶延长休止时间，4.休止幅设定；1-9（2-900us）以相同的加工电流加工时，设定值越小，效率高，速度快，排屑不易，设定值大，效率低，速度慢，易排渣 SP,伺服敏感度调整 ．．．．．．．．．．1，设定范围-9 ．．．．．．1．．．2，设定值大，第二段速度快，设定值．．．．．．．．．．．．．．．．．小，第二段速度慢，适用精加工或．．．．．．．．．．．．．．．小极加工 ．．．．3，伺服调整，必须与放电时间配合，．．．．．．．．．．．．．．．．．以且电压表稳定为良好 ．．．．．．．．．．4，伺服为间隙保持器，在放电加工上．．．．．．．．．．．．．．．．．占有极重要之地位，因此我们设计．．．．．．．．．．．．．．．极为周深，放能进行困难之加工 ．．．．．．．．．．．．．．4GP；放电正面间隙电压调整 ．．．．．．．．．．．．．．1，加工间隙电压设定范围-120V ．．．．．．．．．．．．30．．．．．．．2，设定值小，放电间隙电压低，效率．．．．．．．．．．．．．．．．．较高，速度快，排渣不易 ．．．．．．．．．．．3，设定值大，放电间隙电压高，效率．．．．．．．．．．．．．．．．．较低，速度慢，排渣易 ．．．．．．．．．．4，中粗加工适合电压为-50V ．．．．．．．．．．．45．．．．．．5，细加工适合电压为60V以上 ．．．．．．．．．．．．．．．5UP机头上升、下降时间调整 ．．．．．．．．．．．．．．1，设定范围1-15 ．．．．．．．．．．2，设定值小，上升排渣距离小，加工．．．．．．．．．．．．．．．．．不浪费时间 ．．．．．3，设定值大，上升排渣距离大，加工．．．．．．．．．．．．．．．．．费时较长 ．．．．4，设定0为不跳跃 ．．．．．．．．．5，设定值小，加工之时间少，易排渣．．．．．．．．．．．．．．．．．设定值大，加工之时间长，不易排．．．．．．．．．．．．．．．渣 ．-加工较深的孔径或有底模具，加工排．．．．．．．．．．．．．．．．．屑不易，打开此伺服脉动装置，帮助．．．．．．．．．．．．．．．．排除加工屑，提高加工效率，一般加．．．．．．．．．．．．．．．．工时每分钟动作较多，中粗加工时每．．．．．．．．．．．．．．．．分钟动作较少 ．．．．．．2，伺服．．．．SEKVO．．．．．退刀时自动关闭电源．．．．．．．．．避免有二次放电现象产生设定范围 ．．．．．．．．．．．．．．．6BP高压电流选择开关 ．．．．．．．．．．．段阶
电流 ．．．．0 ．1 ．2 ．3 ．4 ．5 ．
0A ．．
数控加工从单台加工中心模式向数控车间及计算机集成制造发展，刀具管理及特殊应用方法对车间管理意义重大。有效的管理方法及刀具特殊应用对于成本管理及工艺改进有明显的促进作用。
关键词：
数控刀具 管理方法 集中管理 成本 特殊应用
前言
1．目的：
防止小件物品和生产用刀具及其碎片进入产品，对消费者造成伤害。2．范围：
适用于生产、储存区域的小件物品和生产用刀具的管理。
3．职责：
3.1 生产部：对生产活动场所的小件物品和生产用刀具的使用、维护、保管和监视负直接责任；相关岗位上的操作工，对这些物品的安全使用负直接责任。
3.2 食品安全部：负责小件物品和生产用刀具使用情况的监控，食品安全部品管员有权在出现小件物品和生产用刀具在使用中出现意外情况时，要求停产整改，并确认整改完成后恢复正常生产。4．规程：
4.1 班组长负责本班组使用的小件物品（笔、文件夹等）和生产用刀具的盘点。在上班前必须进行清点和检查，每天上班前发放，下班后收回集中保管。每天检查小件物品和刀具是否有破损，如有应立即报告并消除对食品安全造成的隐患，检查要有记录（用日记本记录即可）。否则给予每次10元-20元处罚。
4.2 生产区域内使用的小件物品和生产用刀具，在使用过程中应定时检查，刀具破损应立即更换。
4.3 食品安全部应定期监督，至少每周检查一次，并记录监控情况。
4.4 特殊情况的处理：
4.4.1 出现意外情况时，如小件物品遗失和刀具破损时，生产部应立即停止生产，清理并隔离受污染产品，执行不合格品控制程序。4.4.2 食品安全部协助生产部彻底查明原因，形成书面报告，确定纠正和预防措施，填写《纠正预防措施单》，必要时将呈报总经理签署意见。
在数控加工中, 采用CAD/CAM技术将形成程序的NC代码在计算机上进行轨迹模拟和系统仿真, 不但可以发现编程中存在的问题, 还可以对程序做进一步的优化改进, 从而缩短机床调试时间, 实现零件的首件试切成功。
本文以FANUC数控系统为例, 在自动编程系统已生成NC代码的基础上, 将读入的NC代码反读为加工轨迹后, 将加工轨迹变换为刀具中心运动轨迹。
一、NC代码反读
由于被加工零件的形状各不相同, 则由CAD/CAM自动编程系统生成的加工程序有时并不完全符合用户的要求 (参见图1a、b) , 用户通常还要做一些手工修改。
NC代码反读原理是根据CNC系统的代码语法和语意, 检查用户修改过的NC代码是否正确, 并根据NC代码获得刀具的加工位置、运动信息以及辅助功能指令。
实现过程为:将NC代码逐个字符读出, 分析并产生独立的标准代码字;再对标准代码字进行识别, 分类为运算字、设置字和加工字。其中运算字在变量编程中对变量赋值, 设置字用于设置进给量和主轴转速等, 加工字则是加工指令和轴指令。
NC代码反读的实质是由NC代码重反演为刀位数据的过程。
二、VCNC刀具补偿计算
NC代码反读生成的加工轨迹, 是未考虑刀具补偿的情况下刀具的运动轨迹, 即给定的是工件轮廓轨迹和工艺信息。仿真系统中, 系统最终控制刀具中心点实现切削仿真, 所以, 应根据编程轨迹求得刀具中心轨迹。
(一) 刀具长度补偿和半径补偿处理
循环读取两段加工轨迹, 每段轨迹中包含工步号、加工类型 (快进、工进、走增量) 、刀座号、刀补号、刀尖半径补偿、轨迹类型 (线或弧) 、轨迹关键点, 以及主轴转速、进给量等信息, 确定出刀尖中心的位置。再考虑刀具中心的长度补偿, 将刀尖中心轨迹转换为刀具中心轨迹。
设两个加工段分别为有向线段AB和BC, 刀尖半径补偿为G42, 则刀具补偿的模式如图2。根据矢量代数可知:图2a中, OB1=OB+BB1, 其中BB1=Rt;图2b中, OB1=OB+BB1, OB3=OB+BB3, B2为B1B2和B3B2的交点;其中BB1=BB3=Rt;
在图2c中, OB1=OB+BB1, OB2=OB1+B1B2, OB4=OB+BB4, OB3=OB4+B4B3, 其中│BB1│=│B1B2│=│BB4│=│B4B3│=Rt;
G41指令可依此类推。
当前加工段和下一加工段均为直线时, 有
若当前段和下一段为圆弧时, 设当前圆弧段的圆心为 (xc1, yc1) , 下一程序段圆弧的圆心为 (xc2, yc2) , B点处的当前段圆弧的法矢方向矢量lp1=[xp1, yp1]T, 下一段圆弧的法矢方向矢量为l p 1=[xp1, yp2]T, 则
(二) 走刀方向的判定
当走刀方向与图2所示方向相反时 (C→B→A) , 则刀尖中心点偏在加工轨迹的另一侧, 故求刀尖中心前应判断两个加工段的走向。可根据如下定理判断:
定理:平面直角坐标系中若两线段成逆时针, 则它们的矢量差乘积为正, 顺时针则为负。
在图3中, 若xoy坐标系中两个首尾相连的有向线段P0P1与P1P2呈顺时针 (如图3中虚线走向) , 则有│V│=│P0P1│×│P1P2│<0。若呈逆时针走向, 则有│V│>0。
当两段加工轨迹中的一段为圆弧或两段均为圆弧时 (如图4) , 可在交点B处作圆弧的切线, 以切线的矢量方向A′B和BC′作为圆弧在该交点的走向, 仍转化为如图2所示的补偿模式。
因此, 根据每两个加工段的刀尖补偿模式和走向, VCNC系统在执行当前加工段时提前读入后续加工段的轨迹, 根据上式计算得刀尖中心轨迹。同时, 读取当前刀具的长度补偿值x、y、z, 根据OCi=OBi+x+y+z式计算刀具中心轨迹。
三、VCNC刀具补偿功能仿真验证
加工过程仿真是利用刀位数据驱动加工仿真系统的相关零件部件, 模拟工件切削过程。仿真系统建模在三维CAD平台上进行, 由刀架、刀具、夹具、工件等组成。刀位数据指令驱动安装在刀架上的刀具, 对安装在夹具上的工件进行切削仿真, 数控机床根据上述方法计算出刀具中心轨迹, 即可在CAD平台上驱动仿真系统各部件实现仿真。
图5是加工某规格车轮时的局部放大图。图中虚线表示反读NC代码所得到的加工轨迹, 此时由于尚未考虑刀具偏置, 故不能用该轨迹驱动仿真系统运动。点划线为根据上述方法计算得的刀具中心轨迹。由图可以清楚看到刀具运动轨迹。将该轨迹分别在X、Y、Z方向上添加上长度补偿, 即可获得刀心轨迹, 从而驱动仿真部件实现系统仿真。
四、结论
本文阐述了反读NC代码方法, 并在此基础上, 研究将加工轨迹变换为刀具中心运动轨迹时各种补偿模式的处理方法, 提出了判定加工段走向的方法, 并通过仿真进行验证。结果表明, 文中提出的虚拟CNC中刀具长度补偿和半径补偿处理方法是正确的, 它是VCNC的重要组成部分。
摘要：VIRTUAL CNC, 简称VCNC, 即虚拟CNC技术, 是数控机床仿真系统的核心。本文在反读NC代码的基础上, 根据加工刀具的补偿数值, 将被加工零件轮廓转换为刀具中心运动轨迹, 阐述了转换过程中各种补偿模式的处理方法, 提出了判断加工段走向的算法, 并通过仿真验证。
关键词：VCNC,刀具补偿,系统仿真
参考文献
[1]《数控加工理论与编程技术》刘雄伟等编北京机械工业出版社2000;
[2]《CAXA车数控加工编程标准教程》宋卫科等编北京航空航天大学出版社2003;
[3]《CAD/CAM应用软件——MasterCAM训练教程》高等教育出版社2003;
[4]《柔性制造仿真系统中机器三维可视化建模》系统仿真学报2002;
