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    刀具过载保护
    (1)机床主轴非常容易坏,几乎每年都要换一次主轴,维修成本很高。(2)刀具寿命不一致。设定的刀具寿命是加工2000件换一次,但有时加工1000件刀具就坏了,有时加工2000件后刀具状态还很好。(3)无法做到按需换刀。为了保证产线的稳定性,通常设定的刀具寿命都很保守,一般是刀具理论寿命的70%。很多时候设定的刀具寿命到了,刀具其实还是可以继续使用的,这样造成了极大的浪费。对于主轴容易坏的问题,通过现场调研和与用户的共同分析,可以分析出以下几种原因,并给出对应的解决方案:(1)主轴峰值扭矩过大。为了压缩生产节拍,编程人员把切削速度设置得过大,导致频繁出现重切削的状态。但为了这几个扭矩峰值而把整条刀具轨迹的切削速度都降低,从加工效率上讲是非常不划算的。但对于自适应控制而言,这并不是一个难题。自适应控制系统可以学习到该工序的*大主轴负载,大家可以把这个负载改小,相当于对峰值扭矩进行削峰。在自适应控制时,主轴负载小的地方依然会提速,但主轴负载超过修改的*大负载时会自动降速,从而保护主轴和刀具。并且由于出现峰值负载的时间并不长,所以这部分降速对节拍的负面影响很小,*终能够实现既提能增效,又保护主轴和刀具的效果。
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    刀具寿命怎么管理?
    怎么评估刀具的合理寿命?在机加工行业中,评估刀具寿命的合理是非常重要的,因为它可以帮助控制生产成本、提高生产效率和保障产品质量。一般来说,可以通过以下几个维度,评估刀具的合理寿命:增加切削时间:记录刀具在切削操作中的总运行时间,通常以分钟为单位。通过对比该运行时间与刀具制造商提供的刀具寿命时间引导,可以评估刀具的合理寿命,若到达设定时间后加工表现无异常,正常可以增加5%-10%的时间,循环几次可评估合理的时间寿命。刀具磨损和损伤:定期检查和评估刀具的磨损程度和损伤情况。如果刀具表面磨损过多、切削边缘产生明显缺口或刃口开始出现裂纹等,这可能意味着刀具需要更换,也意味着刀具在当前的加工参数下,已经到寿,并将该寿命通过工件数、加工时长的维度记录。切削力和功耗:通过监测切削力和功耗变化来评估刀具的状况。当刀具磨损或损坏时,切削力和功耗通常会增加(通常叫做切削阻力,这时候切削阻力会变大,有切不动的感觉,具体表现在机床的声音变大,或者机床主轴的震动会大)。定期进行切削力和功耗的测量,并对其进行比较,可以帮助确定刀具何时需要更换。产品质量:刀具磨损或失效可能会对产品质量产生直接影响。通过监测产品的尺寸精度、表面质量和其他关键指标,可以评估刀具是否影响了产品质量。如果发现出现质量问题,可能需要考虑更换刀具。记录、解决每一次寿命不达问题针对寿命不达的核心问题进行定位与解决。苏州诺而为的刀具管理系统经过多年的累积和客户使用的实践,真正落实了从工艺标准到动态定位寿命,并统计与分析异常状态,以此达到不断提升刀具寿命的能力。做好刀具寿命管理,是机加工企业刀具管理重要的一环,是提质增效,有效降低刀具综合应用成本的途径之一。
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    刀具破损的表现
    对于加工中心来说,刀具属于一种消耗品工具,在加工过程中它会产生破损、磨损和崩刃等现象。这些现象不可避免,但也有如操作不科学不规范、维护保养不当等可控原因,找到根本原因才能更好地解决问题。刀具破损的表现1) 切削刃微崩当工件材料组织、硬度、余量不均匀,前角偏大导致切削刃强度偏低,工艺系统刚性不足产生振动,或进行断续切削,刃磨质量欠佳时,切削刃容易发生微崩,即刃区出现微小的崩落、缺口或剥落。出现这种情况后,刀具破将失去一部分切削能力,但还能继续工作。继续切削中,刃区损坏部分可能迅速扩大,导致更大的破损。2) 切削刃或刀尖崩碎这种破损方式常在比造成切削刃微崩更为恶劣的切削条件下产生,或者是微崩的进一步的发展。崩碎的尺寸和范围都比微崩大,使刀具完全丧失切削能力,而不得不终止工作。刀尖崩碎的情况常称为掉尖。3) 刀片或刀具折断当切削条件极为恶劣,切削用量过大,有冲击载荷,刀片或刀具材料中有微裂,由于焊接、刃磨在刀片中存在残余应力时,加上操作不慎等因素,可能造成刀片或刀具产生折断。发生这种破损形式后,刀具不能继续使用,以致报废。4) 刀片表层剥落对于脆性很大的材料,如含量很高的硬质合金、陶瓷等,由于表层组织中有缺陷或潜在裂纹,或由于焊接、刃磨而使表层存在着残余应力,在切削过程中不够稳定或刀具表面承受交变接触应力时极易产生表层剥落。剥落可能发生在前面,刀可能发生在后刀面,剥落物呈片状,剥落面积较大。涂层刀具剥落可能性较大。刀片轻微剥落后,尚能继续工作,严重剥落后将丧失切削能力。5) 切削部位塑性变型具钢和高速钢由于强度小硬度低,在其切削部位可能发生塑性变型。硬质合金在高温和三向压应力状态直工作时,也会产生表层塑性流动,甚至使切削刃或刀尖发生塑性变形面造成塌陷。塌陷一般发生在切削用量较大和加工硬材料的情况下。TiC基硬质合金的弹性模量小于基硬质合金,故前者抗塑性变形能力加快,或迅速失效。基本不会发生塑性变形现象。6) 刀片的热裂当刀具承受交变的机械载荷和热负荷时,切削部分表面因反复热胀冷缩,不可避免的产生交变的热应力,从而使刀片发生疲劳而开裂。例如,硬质合金铣刀进行高速铣削时,刀齿不断受到周期性地冲击和交变热应力,而在前刀面产生梳状裂纹。有些刀具虽然并没有明显的交变载荷与交变应力,但因表层、里层温度不一致,也将产生热应力,加上刀具材料内部不可避免地存在缺陷,,故刀片也可能产生裂纹。裂纹形成后刀具有时还能继续工作一段时间,有时裂纹迅速扩展导致刀片折断或刀面严重剥落。
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    如何正确认识数控加工的刀具寿命?
    在数控加工中,刀具寿命是指从刀尖切削工件到刀尖报废的时间或从工件表面的实际长度算起的时间。刀尖加工时间是刀具企业计算刀具寿命的一个关键评价指标。典型刀具的使用寿命是每片刀片连续加工15到20分钟。刀具寿命是企业在比较理想的条件下测量出来的。根据不同的加工深度和不同的工件材料进给量,每片刀片连续加工15-20分钟,计算出相应的线速度与进给量的关系,形成相应的切削参数表。因此,每个企业的切割数据表也不同。1、刀具寿命会提高吗?刀具寿命15~20分钟,刀具寿命能否进一步提高?可以轻松地提高工具的使用寿命,但前提是要以生产线速度为代价。线速度越低,刀具寿命增加越明显。2、提高刀具寿命有实际意义吗?刀具成本与工件加工成本的比值很小。当线速度降低时,即使刀具寿命增加,刀具加工的工件数量也不一定增加,但加工产品的加工成本增加。应理解为尽可能多地增加工件,同时确保尽可能长的刀具寿命。3、影响刀具寿命的因素(1)、线速度线速度对刀具寿命有显着影响。如果线速度高于样品规定线速度的20%,刀具寿命将减少到原来的1/2。如果增加到50%,刀具寿命只有原来的1/5。为了提高刀具寿命,需要了解每个工件的刀具材料、状态和线速度范围。每个企业的刀具具有不同的线速度。您可以从大家提供的相关样品中进行初步搜索,在加工过程中根据具体情况进行调整,以获得比较理想的效果。粗糙度和终点线速度数据不一致。粗加工主要去除余量,线速度较低。精加工主要保证尺寸精度和粗糙度,线速度高。(2)、切削深度切削深度对刀具寿命的影响不如线速度。每个凹槽具有相对较大的切削深度。粗加工时,应尽可能增加切深,以保证较大的切削率。在精加工时,必须使切深尽可能小,以保证工件的尺寸精度和表面质量。但切削深度不超过凹槽的切削范围。如果切削深度过大,则无法承受切削力,刀具会出现崩刃。如果切削深度太小,刀具会划伤工件表面并放气。(3)、进给量与线速度和切削深度相比,进给对刀具寿命的影响很小,但对工件表面质量的影响很大。在粗加工的情况下,可以通过增加进给量来提高毛坯的去除率。在精加工时,可以提高工件的表面粗糙度。如果允许粗糙度,可以提高加工效率。(4)、振动除了一种切削因素外,振动对刀具寿命的影响也很大。产生振动的原因有很多如机床刚性、刀具刚性、工件刚性、切削参数、刀槽、刀尖圆弧半径、刀刃后角、刀柄伸出长度等,但主要原因是加工刚性。受不了时间。切削力在加工过程中不断地在工件表面振动。必须综合考虑消除或减少振动。工件表面的振动理解为刀具与工件之间不断的敲击,而不是正常的切削,它会在刀具的尖端产生一些小的裂纹和碎屑,这些裂纹和碎屑就是这些裂纹和碎屑。它增加了切削力,进一步加剧了切削力。振动,这进一步增加了开裂和碎裂的程度。大大降低了工具的寿命。(5)、刀片材质在加工产品的情况下,主要是工件,热处理条件和间歇加工。对于同样的工件,如果是连续加工,需要使用硬度更高的刀片,可以提高工件的切削速度,减少刀尖磨损,减少加工时间。缩短。对于间歇性处理,需要使用韧性更好的刀片。有效减少碎屑等异常磨损,延长刀具寿命。(6)、使用的刀片数量刀具在使用过程中会产生大量的热量,使刀片的温度大大升高,但是当刀具未经处理或用冷却水冷却时,刀片会冷却,所以刀片始终处于高温范围内,导致刀片不断产生热膨胀和收缩,导致叶片出现小裂缝。在第一刃加工刀片时,刀具寿命正常,但随着刀片使用量的增加,裂纹扩散到其他切削刃,其他切削刃的寿命降低。4、刀具寿命内加工的工件数量能否增加?由于刀具寿命为15~20分钟,刀具的有效切削长度决定了刀具寿命范围内实际加工的工件数量。增加工件吞吐量意味着减少单个工件的加工时间和切割长度。通过适当调整刀具的切削参数,可以缩短工件的加工时间。在合理的线速度范围内适当提高线速度并不能减少工件的加工长度,但可以缩短工件的加工时间。通过增加切削深度,可以减少粗加工次数,缩短被加工材料的有效切削长度,缩短加工时间。此外,通过适当提高进给速度,可以有效减少切削长度,缩短加工时间。
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    刀具磨损监控系统解决方案
    一、概述  随着时代的发展,科技的进步,企业对生产的优化,自动加工设备的广泛运用使得自动批量加工模式越来越普及。但在切削加工过程中由于刀具磨损状态的不可控性,刀具破损便容易引起不良或是批量废品的异常现象。因此客户往往采用固定加工次数换刀来避免此类状况,却任需在加工过程中定时多次检查刀具状态以及工件各尺寸的要求。  刀具磨损监控系统能够实时记录刀具/砂轮加工过程中的信号变化,据此确定优化的换刀时间,提醒操作人员进行换刀,同时也可用于评价刀具性能。二,工作原理通过加工过程中的功率,振动和声音三种模式来进行实时检测磨损情况:1,功率:通过安装功率传感器在加工过程中实时测量功率信号,利用功率信号处理算法对功率进行分析和识别,判断刀具磨损情况。2,振动:通过安装震动传感器在加工过程中实时检测振动信号,利用振动信号处理算法对振动进行分析和识别,判断刀具磨损情况。3,声音:利用高灵敏度声学传感器实时检测刀具磨损时产生的声音信号,利用声学信号处理算法对声学进行分析和识别,判断刀具磨损情况。特点:1,提供三种特征进行刀具磨损监控。2,学习一把新刀和磨损刀具的功率曲线,即可生成监控边界。3,可长期记录刀具磨损的特征曲线,可用于刀具性能的评估,为客户提供成本决策。三,产品效果和价值1,生产过程中为保证加工工件质量,通常选择保守使用刀具,无法*大化的利用刀具。刀具磨损监控系统通过刀具加工工件所产生的信号变化,来判断当前刀具状态,提高刀具寿命、节省成本。2,通过设置刀具的磨损极限,实时监测刀具的磨损状态,当刀具的磨损到达极限时,及时给出换刀信号,避免因为刀具提前失效而导致的零件批量性缺陷。3,通过刀具磨损监控系统采集到的实时加工数据进行对比分析,可以评价刀具的性能。通过实时检测判断刀具磨损的情况,及时更换磨损的刀具,避免加工材料的损耗,时间的流失以及设备的损坏等,因刀具磨损产生的加工质量下降的问题。四,产品适用范围  刀具磨损监控系统适用于各种(磨削、车削、铣削、钻孔、铰孔、镗孔、攻丝等)形式的加工场景,更适用于如汽车制造,航天航空等领域的批量加工生产。六,总结刀具磨损监控是一项重要的技术,可以帮助企业提高生产效率和产品质量。通过各项检测技术的广泛应用和不断进步,刀具磨损监控系统也在日益创新发展,为工业生产带来更大的便利和效益。
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