刀具寿命是数控机床的关键组成部分。如果管理得当，它可以带来更高的生产力、更高的质量、更少的报废和更少的停机时间。

手动监控工具寿命是有问题的;它需要操作员完成检查并获取数据。大多数现代设备在刀具寿命管理系统中使用软件来测量和控制长刀具寿命所需的微观和宏观变量。

工具寿命监控:基础知识

工具寿命监控使用机器数据来评估工具的健康状况并衡量其寿命。数据是从传感器采集当机器切换到下一个工具时，监控工具组。这些数据被发送到软件程序或基于云的机器数据平台，在那里对其进行分析，以预测工具的状况和寿命。

这些计划还考虑到裁员的类型、工作岗位和影响的工作时长刀具寿命．这为操作人员提供了所需的信息，以便在丢弃或锐化工具之前获得最大的使用寿命。

有几种工具监控方法。基本的工具监控以传统的预防性维护策略为中心，根据既定的指导方针或OEM建议更换工具。这个过程严重依赖于人工测量和视觉观察。

第二种方法使用功率信号振幅产生的波形作为机器和工具执行其任务。通过读取这些变量，操作员可以判断工具何时接近使用寿命。该方法不能预测或有效地防止停机。

最准确的刀具寿命测量是在MachineMetrics等机器数据平台上进行的，该平台使用高频机器数据来精确测量刀具寿命。这种实时数据和高级分析的使用延长了工具寿命，同时减少了停机时间和报废。

简单地说，这里提到的第二种和第三种方法的区别类似于标准电视和高清晰度电视。

为什么在FANUC上监控工装?

数控加工中使用的工具价格昂贵。材料越硬，工作越复杂，工具就越昂贵。工具寿命监控是至关重要的，因为它可以使公司最大限度地提高工具的投资回报率。

自动化机床监控提供了许多影响效率和成本的好处。这些包括:

• 工具计划:自动化机床监控帮助企业根据材料特性、速度、温度和其他变量了解他们应该投资的工具类型。
• 更大的质量:自动化机床监控结果比传统方法的质量更高。除了防止刀具破损外，自动化系统还可以检测刀具磨损。HMI上的警报或警告被发送给操作员，以便在为时已晚之前进行干预。

一个破碎的端磨和由此产生的报废部分的图片。

• 电力监控工作过程中力量的发挥会导致机器功率特征的广泛差异。自动化机床监控提供分析见解，可用于管理工具和机器的磨损。
• 更好的决策:有了实时数据，管理人员和操作员可以快速解决问题。作为综合机床数据平台的一部分，机床监控可用于分析刀具性能和寿命，直至班次、机器、工作和操作员级别。

FANUC的刀具寿命监控

FANUC的工具寿命监控非常简单。以下是基本步骤:

1. 指定要使用的工具号。
2. 包括任何偏移量。
3. 为任意参数设置值。这些值包括几何偏移量和磨损偏移量。
4. 当刀具寿命结束时，可以对机床进行编程，自动从另一刀具组中选择相同的刀具。更换刀具的自动选择可以基于刀具的计算寿命。这种选择需要分析和执行数据的软件，例如分配的工具寿命值、工具编号、工具组编号、g-code和t-code。
5. 如果需要设置工具管理功能，请选择工具组号，指定工具补偿，并输入t-code。
6. 设置参数时，系统最多可接受128组。然后，您可以设置工具寿命管理的最大组数。
7. 一旦设置好，所有的变量，如刀具组、刀具编号、刀具寿命值等，都可以在人机界面上使用功能代码访问。

图片来源:UpMold

发那科本地解决方案的利弊

发那科专注于为CNC行业专门生产零部件、组件、软件和系统。正因为如此，它的解决方案是定制的，以解决行业常见的问题。它提供了一个有助于自动化和管理CNC设备的生态系统。尽管如此，在FANUC中监控工具寿命也有优点和缺点:

优点

• 灵活的编程和参数设置选项
• 允许多个工具组来管理工具寿命
• 如果工具组或工具故障，是否会发送告警
• 可以嵌入CNC OEM设备或改造到现有的遗留机器

缺点

• 只管理程序中使用的工具。它不管理程序内的使用频率，因此需要额外的FANUC或第三方工具磨损和工具管理软件。
• 计数重复使用的工具的能力有限。如果一个工具在程序中被多次使用，计数器将每次重置。
• 需要额外的培训。刀具数据在作业程序中设置，操作人员必须学习刀具编程代码。
• 使用偏移量D和h字代码来设置参数，而不是简单的t字代码。操作人员必须学习代码关联。

高频数据:解锁更有效的刀具寿命监控

机械计量工具监控直接从发那科控制系统获取机器数据，提供有关机器性能和健康状况的准确实时数据。收集这些数据是为了监测机床，并在刀具即将发生故障时制定阈值。

此外，这些数据可用于开发预测和防止灾难性机床故障的算法。这怎么可能呢?

我们的团队发现了一种方法，可以直接从CNC机床的控制(不使用传感器)收集1千赫的数据，这些数据可以立即用作时间序列或机器学习模型的输入，以预测机器故障。

我们称之为机械计量高频数据适配器．

用户无需手动收集零件数量或使用发那科这样的基本解决方案，而是可以利用高频机床数据来建立更有效的刀具寿命参数。

机床分析可以用于优化机床周围的流程，实现通信和自动化，支持最大限度地延长刀具寿命。例如，可以通知操作人员即将发生的刀具故障，以便主动更换机床。

这保证了几个主要的好处:

• 可以避免灾难性的工具故障
• 减少刀具故障或过多刀具故障导致的停机时间
• 刀具寿命最大化，确保最大的投资回报率
• 更优质的产品更高的首次通过率

案例研究:预测工具监控

当BC Machining寻求帮助以解决持续的刀具破损和高报废率时，他们向MachineMetrics寻求解决方案。BC加工服务于医疗，国防，运输和电动工具行业，其中精度是至关重要的。

BC机械加工公司的瑞士数控机床出现了刀具断裂过多的问题，在断裂点和接近刀具寿命结束时，零件可能会超出规格，从而产生报废。

使用MachineMetrics解决方案捕获高频数据，并通过先进的算法进行分析，BC能够识别刀具断裂，以防止零件报废。

零件丢失、分类和不确定性的减少转化为几乎100%的故障检测，每台机器每年节省72,000美元。

阅读完整的案例研究与BC加工。