刀具使用壽命報(bào)警值的設(shè)定，需要考慮多方面的因素，合理設(shè)置的報(bào)警值，可以保障生產(chǎn)線設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，減少因刀具更換而造成的停機(jī)損失。

在機(jī)加工過程中伴隨有控制生產(chǎn)運(yùn)作過程的眾多技術(shù)手段，其中，刀具使用壽命報(bào)警值就是刀具在正常使用過程中的一種支持手段，報(bào)警數(shù)值的設(shè)定是否合理，可能影響到整個(gè)生產(chǎn)過程的正常運(yùn)行。因此，我們應(yīng)該充分了解和掌握刀具使用壽命報(bào)警值的作用與設(shè)定的規(guī)則。

報(bào)警值數(shù)據(jù)的作用

刀具使用壽命的報(bào)警值通過量化值的提示和目視化的暗燈“黃色燈光閃爍”來提醒生產(chǎn)線操作人員當(dāng)前該刀具已進(jìn)入報(bào)警數(shù)值范圍。在復(fù)雜的生產(chǎn)過程中，操作人員不可能記住當(dāng)前使用的刀具的實(shí)際加工零件的數(shù)量，當(dāng)達(dá)到刀具使用壽命的極限機(jī)床自動(dòng)停機(jī)時(shí)，此時(shí)提醒操作人員更換刀具往往存在諸多弊端，如：操作人員沒能及時(shí)得到可調(diào)換的刀具；最后加工的幾個(gè)工件的質(zhì)量已經(jīng)發(fā)生明顯變化等。因此，刀具使用壽命報(bào)警值的作用有以下幾個(gè)方面：

1、提醒操作人員刀具已進(jìn)入調(diào)換要求的工作范圍

圖 1所示，當(dāng)14003刀具使用的剩余數(shù)量達(dá)到136時(shí)，機(jī)床中設(shè)定的報(bào)警值顯示功能就會(huì)起作用，從而讓操作人員知道這一信息。這種過程一是通過設(shè)備暗燈的目視化變化來提示操作人員已有刀具的使用壽命到了需要調(diào)換的范圍（圖2為其暗燈提醒），二是如圖3中的14003刀具信息行的底色會(huì)變成黃色。

圖3  確定的刀具使用壽命值

實(shí)際生產(chǎn)中，由于每一把刀具的報(bào)警值的大小不一樣，有時(shí)候出現(xiàn)兩把刀具或者三把刀具都在報(bào)警范圍，此時(shí)，操作人員需把操作面板轉(zhuǎn)換到刀具清單界面，從單一刀具的“黃色行”提示掌握目前已經(jīng)達(dá)到報(bào)警值的刀具信息。如圖3中的14006、14014刀具同時(shí)達(dá)到了報(bào)警值顯示的狀態(tài)。

2、使操作人員了解到生產(chǎn)線旁的備用刀具是否到位

生產(chǎn)線操作人員發(fā)現(xiàn)報(bào)警提示后，應(yīng)立即根據(jù)操作面板的信息顯示了解需要調(diào)換的刀具信息，然后檢查生產(chǎn)線旁是否有備用刀具，如果沒有應(yīng)立即通知班組長，由班組長聯(lián)系刀具管理人員將缺少的刀具送至生產(chǎn)線旁，以減少因缺少刀具而造成的停機(jī)損失。

3、增加目檢頻次了解刀具的加工狀況

當(dāng)?shù)毒呤褂脡勖咏鼒?bào)警值時(shí)，出現(xiàn)加工質(zhì)量問題的風(fēng)險(xiǎn)也就越大，此時(shí)報(bào)警值的提示可以讓操作人員增加刀具切削加工中的目檢頻次來避免不確定因素造成的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)出現(xiàn)。

報(bào)警值數(shù)據(jù)的單位

刀具報(bào)警值的信息，在設(shè)備上有多種顯示界面形式，圖1是常用刀具信息的一種表現(xiàn)形式。

圖中所示數(shù)據(jù)是從刀具報(bào)警值的角度分析得出的，生產(chǎn)線操作人員應(yīng)該注意的內(nèi)容是刀具的使用設(shè)定壽命數(shù)量（6800）、刀具使用的剩余數(shù)量（4833）及刀具使用壽命的報(bào)警值（136）。刀具在切削加工中的使用壽命報(bào)警值有其量化值的單位：刀具設(shè)定壽命的剩余加工時(shí)間；刀具設(shè)定壽命的剩余加工零件數(shù)。

1、以加工時(shí)間為單位

理論上刀具的使用壽命是指刀具的磨損達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)前的總切削時(shí)間（單位min），根據(jù)這一定義，刀具使用壽命的報(bào)警值應(yīng)該以刀具能夠完成的加工時(shí)間為單位，表1所示為設(shè)備供應(yīng)商GROB公司在V6缸蓋生產(chǎn)線設(shè)備預(yù)驗(yàn)收時(shí)的刀具使用壽命和刀具使用壽命報(bào)警值的設(shè)定推薦數(shù)值。在實(shí)際生產(chǎn)中，這種以加工時(shí)間為單位的推薦值存在有應(yīng)用不便之處：控制系統(tǒng)必須對刀具的單件加工時(shí)間和報(bào)警值設(shè)定的時(shí)間進(jìn)行一次轉(zhuǎn)換，才能得出刀具的剩余加工零件數(shù)。因此，這種以時(shí)間為單位的刀具使用壽命設(shè)定值適用于小批量或者專門的單件切削加工情況下，因?yàn)檫@種情況下切削刀具使用壽命報(bào)警值的設(shè)定僅僅是提示操作人員要更換刀具。

2、以加工零件數(shù)為單位

在汽車動(dòng)力總成零部件的切削加工過程中，對于操作人員來說，以加工零件數(shù)為單位來了解刀具的使用情況比較直觀，表2所示為設(shè)備供應(yīng)商GROB公司將V6缸蓋生產(chǎn)線OP10~OP40工序的刀具使用壽命報(bào)警值和單位從以時(shí)間為單位轉(zhuǎn)換成以加工零件件數(shù)為單位的另一種表達(dá)方式，這種方式不僅給生產(chǎn)線上操作人員的工作帶來了便利，同時(shí)與其他以件數(shù)為單位的量化單位實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一。

報(bào)警值數(shù)據(jù)的設(shè)定

表1和表2中列出了刀具使用壽命報(bào)警值設(shè)定的參考數(shù)據(jù)，但在實(shí)際生產(chǎn)過程中，該數(shù)值的設(shè)定需要遵循一定的規(guī)則，主要從以下幾個(gè)方面來考慮設(shè)定數(shù)值的范圍：

1、刀具使用壽命的定量百分比

刀具使用壽命是根據(jù)機(jī)床供應(yīng)商的推薦值和生產(chǎn)過程中的實(shí)際應(yīng)用而得出的經(jīng)驗(yàn)值。實(shí)際生產(chǎn)中，當(dāng)?shù)毒咴浇咏褂脡勖脑O(shè)定值時(shí)，越容易出現(xiàn)問題，因此，在實(shí)際生產(chǎn)中，當(dāng)?shù)毒呤褂脡勖_(dá)到設(shè)定值的一個(gè)定量百分比時(shí)，便需要更換刀具。這種幾乎到達(dá)設(shè)定壽命的界限時(shí)出現(xiàn)的調(diào)換刀具現(xiàn)象，就是在調(diào)整刀具前所應(yīng)重視的加工零件數(shù)，即加強(qiáng)對切削刀具的剩余百分?jǐn)?shù)的零件的目檢與測量的頻次。這種風(fēng)險(xiǎn)現(xiàn)象的出現(xiàn)，可以通過兩個(gè)方面來解決：重新評估刀具使用壽命；通過報(bào)警值選擇刀具使用壽命加工件數(shù)的2％來控制。

2、刀具管理的支持時(shí)間

在汽車動(dòng)力總成的機(jī)加工生產(chǎn)線上通常配備有三套刀具：一套在機(jī)床內(nèi)，一套在生產(chǎn)線旁，一套在刀具管理處。實(shí)際生產(chǎn)中由于某些原因容易造成其中一套刀具損壞，此時(shí)，周轉(zhuǎn)的刀具只剩下兩套，加之刀具管理人員對舊刀具的收回和修正不及時(shí)等原因，往往會(huì)出現(xiàn)生產(chǎn)線停線的現(xiàn)象。所以在設(shè)定刀具的報(bào)警值時(shí)，應(yīng)該考慮刀具管理的應(yīng)急支持時(shí)間，即收刀→刀具調(diào)整→送刀這三步時(shí)間，從而避免影響生產(chǎn)的潛在風(fēng)險(xiǎn)。圖3所示中，12號(hào)刀具（14014）設(shè)定的使用壽命為300件，假如按照2％的使用壽命來設(shè)定報(bào)警值，那只能夠設(shè)定為6件。通過對收刀→刀具調(diào)整→送刀這三步進(jìn)行分析，得出刀具管理支持時(shí)間大約為3600s，而生產(chǎn)線加工節(jié)拍為165s/件，因此，該刀具的報(bào)警值從提示操作人員開始到實(shí)現(xiàn)正常換刀，其報(bào)警值應(yīng)該設(shè)定為：3600s÷165s/件≈22件。

3、刀具的材質(zhì)與加工的特性

刀具在實(shí)際使用的過程中，由于加工的對象不同，使用的刀具材質(zhì)存在差異性，因此刀具的穩(wěn)定性也不一樣。如，加工鋁合金材料的刀具相比加工黑色金屬材料的刀具往往具有穩(wěn)定的刀具使用壽命值；在加工同一材料方面，遇到斷續(xù)切削與連續(xù)切削時(shí)，設(shè)定的刀具使用壽命報(bào)警值的百分比應(yīng)該保證斷續(xù)切削高于連續(xù)切削。這種不同刀具的加工特性決定了報(bào)警值的設(shè)定值要高于一般刀具使用壽命的2％。

4、包含性

刀具使用壽命的報(bào)警值，是建立在全部滿足相關(guān)條件的前提下設(shè)定的。如圖2中的報(bào)警值絕大多數(shù)是設(shè)定使用壽命件數(shù)的2％，但是也有大于2％的報(bào)警值，這些大于2％的報(bào)警值就是通過其他方式方法設(shè)定的。如，14014刀具，其按照2％的使用壽命設(shè)定只有6件的報(bào)警值，而按照刀具的調(diào)整和收送時(shí)間來設(shè)定，該刀具的報(bào)警值就是22件了。也就是說，刀具的報(bào)警值應(yīng)該取以各種選擇標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)定的最大值。

結(jié)語

刀具使用壽命報(bào)警值的設(shè)定，是建立在一定的方式方法的基礎(chǔ)上，合理設(shè)定可以達(dá)到比較理想的狀態(tài)，保證零件的加工質(zhì)量和提高設(shè)備的開動(dòng)率，所以，合理設(shè)定刀具使用壽命報(bào)警值也是日常生產(chǎn)運(yùn)作的需要。