刀具成本毕业论文(12)

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磨损的原因也很多，主要有：

(1)刀具材料的韧性或硬度太低；

(2)刀具的结构或几何角度不合理，使得切削刃过于脆弱或切削力过大； (3)切削用量选择不合理，使切削力太大或切削温度太高；

(4)刀具由于骤热骤冷(如断续切削、冷却液等)产生太大的热应力以致出现裂纹； (4)操作不当等使切削刃受到突然机械或热冲击，以致崩刃、热裂等。 3.5.2关键因素改善

在现代化的生产系统(如FMS、CIMS等)中，当刀具发生正常和非正常的磨损时，会对整个生产过程和刀具成本的影响是非常大的。初期我就应该对零件图纸和技术要求进行有效分析，规划好刀具使用方案。在刀具使用过程中对刀具状态进行监控，合理的选择切削参数和刀具轨迹可以有效的避免刀具发生非正常磨损。

刀具状态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。其中最典型的方法是ITV(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。其中最为常见也较为有效的有切削力检测、声发射检测和电机电流/功率检测等。

切削参数确定可以利用现代切削过程仿真和优化技术，快速获取理想的切削参数数据。其中可以利用MasterCAM中刀具材料、工件材料、切削类型、刀具切削参数之间相关性（即其中的一项的发生改变时，其他相关部分可自动重新生成，无需重新构建全部操作），通过刀具库和材料库的二次开发将刀具材料、加工材料以及切削类型和切削参数联系起来，从而实现刀具切削参数的自动优化。其中基本材料刀具的切削速度v（m·m i n-1）和每刃进给量f z(m m·z-1)可以通过查表直接定出，刀具的其他切削参数可以通过公式(1-1)、(2-2)进行计算得到。

n=（1000klv）/（πD） (1-1) F=phnfzZ (2-2) 式中：n—主轴转速，r·m i n-1； k—切削速度操作型式（切削类型）影响因子（%）；l—切削速度刀具材料影响因子（%）； D—铣刀直径（mm）； F—切削进给速度（mm·min-1）； p—每刃进给量刀具型式（刀具类型）影响因子（%）； h—每刃进给量刀具材料影响因子(%);Z—铣刀齿数(m m)。

刀具轨迹优化可以采用增量优化。增量优化算法是指对于一列待处理点，在给定迭代的起始点和结束点后，通过控制增量因子，使迭代优化范围不断扩大，最后在系统精度范围内得到最优解的算法。增量因子即在增量优化算法中，迭代的起始点和结束点之间的距离即为增量因子。我们可以通过改变它的值来控制优化的范围。增量优化算法在

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应用中有两种形式，分别为直线增量优化算法和圆弧增量优化算法，图3-16和图3-17.

图3-16 直线增量优化算法

图3-17圆弧增量优化图解

3.6本章小结

我们用刀具全寿命周期管理的观点对刀具管理、成本构成进行了分析，选择刀具使用成本做为我们成本分析的对象。在分析过程中，我们用精益六西格玛方法对刀具使用流程进行了分析，确定了影响刀具使用成本的因素；对数控刀具历史数据进行了统计测量分析，；并用因果矩阵图、帕累托图等方法确定了产品加工中的影响数控刀具成本的关键因素；对数控刀具失效机理进行了分析；对影响刀具成本的关键因素优化进行了初步探讨，并提出改进措施。

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4数控刀具使用成本控制分析

4.1控制原则

4.1.1全面介入原则

全面介入原则是指成本控制的全部、全员、全过程的控制。全部是对产品生产的全部

费用要加以控制，不仅对变动费用要控制，对固定费用也要进行控制。全员控制是要发动领导干部、管理人员、工程技术人员和广大职工建立成本意识，参预成本的控制，认识到成本控制的重要意义，才能付诸行动。全过程控制，对产品的设计、制造、销售过程进行控制，并将控制的成果在有关报表上加以反映，借以发现缺点和问题。 4.1.2全面介入原则

成本控制要将注意力集中在超乎常情的情况。因为实际发生的费用往往与预算有上

下，如发生的差异不大，也就不没有必要一一查明其原因，而只要把注意力集中在非正常的例外事项上，并及时进行信息反馈。 4.1.3质量稳定的原则

质量稳定有两个方面，一方面是在生产过程中不能出现质量波动，一方面是刀具使用成本下降后，质量不能下降。 4.1.4效益稳定原则

刀具使用的变化会对生产效率产生影响及引起的总的制造成本的变化。因此，刀具

成本的控制应建立在效率稳定及上升的基础上。

4.2数控刀具使用成本控制办法

4.2.1事前控制

事前控制——目标成本的制定。事前控制，是指在使用刀具之前，对影响刀具成本的各项因素和条件进行规划，即通过成本预算，选择降低成本的最佳措施，确定计划期内的目标成本，作为成本控制的依据。

事前控制的难点在于成本的预测，刀具成本预测来源途径有三个：工厂成本要求；过去经验的积累；在给定条件下，可以计算出刀具寿命。

目标成本可用下式表达： Ct= C1+ C2= C1y+ C1g+C2y+C2g

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Ct表示刀具加工总成本，C1表示刀具正常加工成本，C2表示刀具非正常损坏成本，

C1y、C2y为预测成本，C1g、C2g为通过改进后节约的成本。

图4-1是事前控制流程图，通过过程评估测量，目的是将过程能力Cp控制在1.67和1.33之间，这样才能反应企业的过程能力充分。

图4-1事前控制流程

4.2.2事中控制

事中控制——标准简明、反应迅捷。传统的事中控制需收集大量数据，进行分析、比较，从中发现问题，再来寻找解决问题的方法。但是，现代制造企业为适应快速多变的市场要求，要求快速、敏捷的发现问题，及时解决问题，这就需要我们在事中控制时寻求一种判断方法简单，能及时发现、解决问题的方法。实际上，我们在事前控制的过程中，就对将在操作过程中可能出现的问题、解决的方法进行了预行研究，在事中控制时只需判断问题出现的种类，就能按部就班的解决问题。工厂生产的主要模式是多品种、小批量，决定了我们在控制过程中采集的样本数量是有限的，因此，在国内应用较多的统计过程控制（SPC）就不适用于我们的刀具成本控制。我们根据现实情况，结合国内应用较少的工序预控制方法，提出了事中控制方法。

工序预控制的基本思路如下：

①设定控制对象的规格界限；②设定一个预控制界限来发现工序可能出现的特殊变异；③为适应小批量生产，预控制方法的数据量要尽量小；④预控制的判定标准要简单明了。

我们在事前控制中已经制定了控制对象的大小——目标成本，事中控制主要就是制

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