刀具费用与报废缺陷零件相结合，使刀具寿命延长成为金属切削企业的重要目标。传统的加工依赖于通过实验确定的设定来确定机床的寿命。作业者可以记录零件数量，直到工具失效或开始开发规格零件。这些零件数量的平均值可以用来建立工具寿命的阈值。或者，他们可以使用机床OEM提供的零件数量来建立刀具更换的节奏。

这些解决方案是不准确的，会导致以下两种情况之一:

• 一种工具未被充分利用，这意味着一种工具在其使用寿命结束之前就被更换了
• 一种工具被过度使用，导致废料部件和停机时间

监控工具允许制造商监控和优化他们的工具的寿命，以确保他们可以从他们的工具获得最大的投资回报率，而不会遭受灾难性的工具故障的后果。

什么是工具寿命?

刀具寿命是指机床的使用寿命。它可以用一个给定的工具能够加工的好零件的数量来表示。一旦工具磨损到制造出的零件不符合规格的程度，它的寿命实际上就结束了，应该更换工具。

工具穿，工具失败而且刀具生活是CNC加工的现实。所有工具都经历刀具磨损，如果他们继续进行工作，最终会失败。然而，它正在有效地管理工具的寿命，制造商可以推动其机床最有效的使用。

增加机床寿命，同时防止零件报废和故障的唯一可能的方法是收集机床数据，并使用它来确定何时应该进行刀具更换。

所有工具都有可预测的寿命曲线，即工具的预期寿命和生产出符合要求质量标准的部件的时间。然而，由于影响刀具寿命的因素很多，因此很难准确确定刀具的寿命，尤其是手工操作时更是如此。例如，被加工的材料，切割的类型，速度和进料速度，等等。

源

7种改善工具寿命的方法

虽然没有工具永远持续，但有许多影响刀具生活的因素。以下是一些减少工具磨损和撕裂的方法：

1.使用适当的速度和馈源

当刀具旋转，镗孔，或切割在一个设定的切割速度，它也沿着工件横越。使用正确的速度和进给设置将大大提高工具的寿命。虽然实际的切削时间总是要考虑的，但适当的速度和进给量设置可以延长刀具的寿命。

2.使用切削液

由于金属间的接触，切削过程会产生大量的热量。正确的切削液类型和适量的切削液可以延长刀具的使用寿命。

3.不要重新切屑

切屑是切割后将金属材料从工件上去除的方法。它们也带走切割过程中产生的多余热量。但设置必须是正确的，以防止重复切削芯片导致的侧面磨损增加，坑磨损，和其他刀具磨损的原因．

4.使用正确的工具

工件的复杂性，表面粗糙度，所需的加工精度，成品部分的公差要求以及其他考虑都是至关重要的。例如，一些工件可能足够强以需要高速钢工具。了解这些参数将有助于为因素的组合选择合适的工具。

5.分配磨损的尖端

方案和切割计划应设计用于尽可能多地利用切削刃。连续聚焦在切割工具的一部分上可以增加工具磨损。

6.控制输出

设备的年龄也会影响加工跳动．现代机器可能有一个自动化的刀架。此刀架可确保工具的正确定位和固定。对于旧的机床，跳动来自于对中或固定的工具轴的中心相对于中心轴的中心线，可以导致零件报废和降低工具的寿命。

7.控制偏转

随着热量的积累和切削的进行，巨大的切削力正在发生，因为材料特性影响工具和工件。金属形成的切屑被移除并退出工件，当它们堆积起来时，将其推回去。如果变量不正确，这可能会使工具弯曲或偏转。

影响工具寿命的因素

通过Taylor工具寿命方程等工具寿命曲线计算，可以根据应用的变量组合，绘制出不同的因素，从而绘制出不同的工具寿命曲线。这些包括:

切削速度

更快并不总是更好。工件硬度，不同的工具材料，切割的复杂性，以及其他因素为每个因素组合的最佳速率。

进给速度和切割深度

也可以优化切割速度，进料速率和切割深度。并且，最佳点将通过所需切割的侵略性来确定。

工件硬度

用于切割非常坚硬材料的工具比用于切割较软金属的工具磨损更快。工件硬度的不同会触发不同的刀具磨损类型。在软金属如铝中也会出现边沿堆积。像钛这样的金属可能会因为使用了不正确的工具而导致灾难性的故障。

工具材料

与工件硬度一样，刀具材料必须具有满足或超过被切割件的性能特征。有些工具可以经过特殊硬化处理，可以使用寿命硬化钢或钛等稀有金属。但它们也必须被设计用于表面光洁度较差的金属。

类型的切割

一些切削工具通过光磨损来产生表面光洁度。其他人则更具攻击性。与切削速度和进给速度一样，在绘制刀具寿命曲线和减少磨损时必须考虑切削类型。

使用MachinImetrics扩展和优化刀具寿命

MachineMetrics Tool Monitoring直接从机器控制中捕获机器数据，提供机器性能和健康的准确、实时数据。可以收集数据来监控机床，并确定当机床即将发生故障时的阈值。

使用阈值来确定工具何时达到使用寿命，以便对其进行更改。

此外，这些数据还可以用来开发预测和预防灾难性机床故障的算法。用户可以利用精确的机床数据来建立更有效的刀具寿命参数，而不是手动收集零件数量或使用机床OEM的刀具寿命推荐。

可以利用机床分析以优化机器周围的过程，从而实现支持刀具寿命最大化的通信和自动化。例如，可以通知运营商即将发生的工具未能主动更换机床。

这确保了以下几个主要好处:

• 可以避免灾难性的工具故障
• 减少因工具故障或过度的工具故障而导致的停机时间
• 工具寿命最大化，确保工具投资的最大ROI
• 高质量的产品，具有更高的第一次通过产量

案例研究:BC加工如何预测和预防刀具故障

“以前，我们经常会失去我们班次的零件的三分之一，更不用说至少一小时通过零件排序来识别废料。由于使用MachineMetrics的预测工具破损技术，因此已被淘汰。“

- Mike Driskell，Broy Machinemer，BC加工

制造金属零件的BC机加工公司生产了大量的废料，为了达到生产目标，他们不得不以200%的产能运行机器。由于没有深入了解刀具是何时磨损或即将损坏的，BC机加工从生产废料和更换损坏的刀具积累了大量的成本。

为了防止报废生产和最大化工具寿命，他们与MachineMetrics合作。阅读我们的案例研究，了解BC机加工如何几乎根除了刀具磨损的废料，显著减少了他们的更换时间，每年每台机器节省72000美元。

阅读完整的案例研究。