数控刀具管理系统的建设与发展

５４　・现代管理・　纺织机械２１１０７年第ｉ期　数控刀具管理系统的建设与发展　黄贯生张永强王笑　（郑州纺织机械股份有限公司４５００５３）　摘要介绍了数控刀具管理系统在郑州纺织机械股份有限公司中的具体实施方案，并结合企业　机械加工现状从几个方面探索数控刀具管理系统的发展。　关键词加工中心数控刀具管理系统技术服务　１前言　随着数控技术在机械制造业的广泛应用，如何　充分发挥加工中心的性能，提高生产效率成为企业　最为关心的问题。数控刀具的应用、服务和管理的　水平对数控机床效能的发挥起着关键的作用。　步提高生产效率；监控数控刀具的使用，及时取走　并补充已报废或耐用度已耗尽的刀具，在保证正常　一生产的同时，最大限度的降低刀具的成本；负责企业　刀具的升级换代，推广新型高效刀具在企业的使用，　推广新型刀具材质特别是新型合金制品刀具在企业　的应用，探索刀具切削用量管理。　刀具管理系统的构成如图１所示。　企业数控刀具的使用管理主要存在以下问题：　分散管理，刀具资源不能合理利用。一方面关　键数控刀具缺口严重，另一方面，大量数控刀具闲　置，大量先进的数控刀具没有发挥其应有的作用。　刀　缺乏有效的刀具信息管理系统，无法监视刀具　库存量，不能预测并及时补充刀具的种类及数量。　无法有效的将国内外不同刀具制造商的产品资　源加以综合利用以降低机械加工的成本。　无法有效的监测刀具的使用情况等。　数控切削用量选择不合理，机床效率不能有效　发挥，刀具使用寿命低。　有鉴于此；我公司决定成立数控刀具管理中心，　建设数控刀具管理系统，对公司数控刀具进行统一　管理，并进一步加大在培训与技术方面的投人，以期　获得更好的经济效益。　具　进　出　站　鹾　Ｉ机ｆ—圆…．圆　Ｉ机ｆ　（ａ）刀具管理系统硬件设备构成　２数控刀具管理系统及流程　数控刀具管理系统通过数控刀具统一管理、购　置、存储实现资源共享充分提高股份公司数控刀具　利用率；通过集中配刀服务，减少加工辅助时间，进　２．１．１货架　（ｂ）刀具管理软件系统　图１刀具管理系统构成　２．１刀具管理系统硬件设备构成　不断发挥作用，企业和软件商还将因新的变化和企　业要求进一步密切合作开发及企业内外基础数据的　不断丰富，同时加强公司自身信息化队伍的建设和　相关制度的制定完善。从而为公司不断提高经济效　益做出贡献。　维普资讯 http://www.cqvip.com

纺织机械２００７年第１期　・现代管理・　５５　货架是刀具立体库的主体结构，是数控刀具存　放的场所。数控刀具按种类规格分别存放在货架的　一动堆垛机进行移动检索，到指定地址取出所需刀具　并送出立体库。控制界面如图２所示。　２．２．３仓库管理　个个储存箱内，每个储存箱均有固定的地址编码，　对应的关系存储在计算机内，这样可方便地根据　每种数控刀具也都有唯一标识代码，这些代码按一　一计算机控制系统可对全仓库进行刀具、账目以　及其他信息的管理，定期不定期地打印各种报表，当　数据输入、账目错误时，可以系统管理员的身份进行　储存箱的地址码查找数控刀具代码，也可根据数控　刀具代码反过来查找储存地址。　２．１．２堆垛机　“动态改帐和信息修正”数控刀具管理系统软件是由　我公司与科研院校共同研制开发的。该软件的设计　要求是：解决现在刀具管理模式中存在的各种问题；　货架之间留有巷道，堆垛机负责数控刀具的存　取。堆垛机由托架、移动电动机、支柱、上下导轨以　及位置传感器构成。移动电动机能够驱动堆垛机沿　巷道进行前后、上下移动，一旦堆垛机找到需要的货　位，就可以将储存箱自动放人货架，或将储存箱从货　架上取出。　２．１．３刀具管理计算机终端　计算机通过红外装置控制堆垛机的运行，并实　现刀具管理系统软件的各项功能。　２．２刀具管理系统软件系统构成　２．２．１识别和记录刀具部件信息　刀具管理系统中刀具部件的信息与流通在整个　刀具信息处理过程中是同步的，就是说刀具部件从　购买、流通使用到报废，刀具部件的代码、存放地址　和使用过程信息是结合在一起的。随着刀具部件的　增、减，刀具管理系统不断更新刀具部件的有关信　息，以记录它的当前状况。　２．２．２刀具部件的自动存取　图２计算机控制系统软件控制界面　数控刀具的入库、出库等工作都是由计算机控　制系统进行控制的。入库时管理员将刀具放在人货　口的存储箱内，在计算机中输入信息指令，计算机便　可方便地控制堆垛机进行移动，一旦到达指定地址　后，堆垛机便停止移动，并将存储箱推人货架内。当　要从库内取出某一刀具部件时，由管理员输入待取　的刀具代码，由计算机查找出刀具的存放地址，再驱　满足现代数控刀具管理模式的各项要求；考虑与公　司ＥＲＰ系统及　Ｇ　Ｐ／ＣＡＭ系统之间的信息　交换和共享。其主要模块功能如下：　２．２．３．１基础信息管理模块　该模块可实现数控刀具部件数据库的增加、删　减与修改。软件数据库内容包括公司现有车铣加工　中心、镗铣加工中心两大工具系统中的各类数控刀　具元件及相应的各类刀片、附件等。　该数据库采用ＢＯＭ树方式查询，并可以对不　同种类的数控刀具元件增加相应的特征参数，输人　元件图形。基础信息管理界面如图３所示。　图３基础信息管理界面　２．２．３．２出库管理模块　进行所需刀具的选取。根据所需刀具的类型、　规格选择最佳刀具配置方案，并记录借刀单位、使用　机床、加工产品名称、件号、材质等多种附加信息。　２．２．３．３入库管理模块　可对数控刀具元件的货位进行分配；借出刀具　归还时通过该模块功能进行自动查询货位并入库。　２．２．３．４刀具拼拆模块　可实现对模块式刀具的拼装与拆卸。几种刀具　元件装配在一起组成“整体式”刀具，该模块可记忆　这把“整体式”刀具组成元件的名称、代码并对其整　体进行管理，不需要时又可拆成元件进行元件管理。　刀具元件与整体刀具的数据库是联动的。　维普资讯 http://www.cqvip.com

５６　・现代管理・　纺织机械２００７年第１期　２．２．３．５统计功能模块　可实现查询刀具管理系统运行中生成的各种信　司数控刀具资源状况，使股份公司的刀具资源得以　明朗化，得以充分利用、共享　集中储备。　３．３技术服务情况　数控刀具管理系统经过１年多的运行，已积累　了丰富的数控刀具配刀及调整经验，为各加工分厂　提供配刀服务９　０００多套。通过合理选配，优化了　，　息并可打印成报表。如：实物统计、刀具借用频率统　计、呆滞刀具统计、资金统计、未还刀具统计等。　２．２．　３．６系统管理模块　“更改用户”实现操作权限的切换。操作员只能　进行一般软件功能的使用，而系统管理员可对数据　库进行多种数据的修改；“数据接口”实现与公司　ＥＩ　系统及　换与共享。　ｒ　刀具使用，缩短了生产准备时间　提高了工件加工质　量、生产效率。另一方面，在新型刀具的引进方面能　做到通盘考虑，最大限度的提高刀具的利用周转率。　例如，在为ＨＶ７０５等大箱体类零件选型新刀时，分　别为机三厂分ＣＢＩ、Ｋ、机一分厂ＣｌＢＦＩ＜、齐齐哈尔落　地镗、俄罗斯落地镗配置了不同的主刀柄，使这批大　孔径粗镗、半精镗、精镗刀具能够用于上述不同主柄　形式的数控机床。并且在切削参数的确定方面也在　不断的探索。　ＣＡＰＰ／　系统之间的数据交　３取得的成果　数控刀具统一管理，实现资源共享，充分提高股　份公司数控刀具利用率，这一点在我们进行数控刀　具的收集、整理和技术服务过程中得到了充分体现。　３．１　数控刀具品牌状况　股份公司设备情况复杂，国别较多，购刀历时　４数控刀具管理系统的发展　数控刀具管理系统的建立有效的解决了常规刀　具管理的混乱状况，共享了刀具资源，明显降低了刀　具的购置成本，但作为一个机械制造企业，进行有效　的刀具管理只是企业的管理手段，提高机械加工质　量与效率、降低生产成本才是企业永恒的目标。　’　长，造成刀具标准、类别繁杂。进口数控刀具品牌：　德国ＷＡＩ，ＴＥＲ（瓦尔特）、ＷＯＩＨＡＩ肛Ｒ（沃好特）、　瑞典ＳＡＮＤＶＩＫ（山特维克）、美国ＫＥＮＮＡＭＥ　（肯纳）、以色列ＩＳＧ　（伊斯卡）、日本一ＤＵＥＴ（黛　杰）、ＤＡＩＳ｝１０ＷＡ（大昭和）、ＭＩＴ　ｍＩＳＨＩ（三菱）；　国产数控刀具品牌：上海机床附件一厂、成都成量集　团公司、成都英格数控刀具模具公司、山西太原工具　据统计，在制造业大规模生产条件下，生产效率　的提高已经成为提高生产效益的首要选择：生产效　率提高２０％，制造成本降低约１５％；３％的刀具成本　要影响整个综合成本２５％～３０％的提高。　…　由此可以看到，数控刀具管理系统的发展方向　就是如何提高机械加工质量与加工效率。不同制造　企业由于组织结构的不同，其加工设备、生产方式各　厂、哈尔滨第一工具厂、株洲钻石切削刀具公司等。　３．２　数控刀具资源状况　３．２　．１ｌｌ数控镗铣类刀具共收集、建帐近３３个类别、　７６０个规格、２　５００多件，价值５　９１８　３５０元，其中从　各分厂工具库房收回从未使用过的新刀具３３个类　别、７６０个规格、１　４００件，价值２　３０８　６５４元。　３．２．２数控车铣类刀具共收集、建帐近５０个类别、　２２５个规格、３６０件，价值３　４２５　９３５元（为新刀具）。　不相同，提高机械加工质量与效率应结合企业生产　特点从以下方面进行：　４．１　掌握企业现有数控机床的性能、加工特点　３　２．３　股份公司镗铣类、车铣类刀具从常规式到模　块式，从普通机夹式到高精度定位式（ｃａｐｔｏ），品种　繁多，数量巨大。在数控刀具总额９　３４４　２８５元中，　每种数控机床都有其自身的加工特点及特征参　数，只有充分了解机床的性能特点，才能合理选择切　削参数，充分发挥数控机床的优势。　４．２掌握先进切削技术，加大培训与技术支持的投　入　有５　７３４　５８９元为各类库存镗铣类、车削类加工中心　刀具　库存量占整个保有量的６１．３７％，比例严重失　衡。如此多的进Ｅｌ刀具存储各分厂库房，某些刀具　提高机械加工效率必先掌握先进的切削技术，　这就要求刀具系统管理人员时刻学习新知识、了解　新工艺，与刀具研究机构、刀具生产厂商时常进行交　流与合作，使企业的机械加工得到最佳的刀具配置，　使企业刀具资源及社会刀具资源优势充分体现在企　业的生产过程中，使加工效率　加工质量不断提高，　规格早已被生产厂家淘汰，而管理人员却不知，各生　产部门不知自已有多少家底，各管一块，互不通气。　一方面，一个分厂有大量闲置库存。另一方面，另一　个分厂却在不停的请购。通过刀具中心的收集整　理、统一调度，克服了上述弊端，彻底澄清了股份公　维普资讯 http://www.cqvip.com

纺织机械２００７年第１期　・行业动态・　５７　２００６年苏拉的订单量和销售额　２００６年，苏拉的订单量为２０。３亿欧元。比去年同期的　型喷气织机在第十届中国国际纺织机械展览会上进受到了　国内外观众的好评。虽然这种机型的喷气织机已经批量生　产，分别在无锡市翔中纺织品贸易有限公司和江苏军达纺织　有限公司暨雅戈尔日中纺织印染有限公司等单位的使用，经　织造全棉防羽布、双经纬帆布、纬竹节布、全棉府绸和东方条　布等几十种不同织物，用户都比较满意。为了总结研发和生　１４。６４亿欧元提高３９％。销售额为１８．９６亿欧元比去年同期　增长２１％。苏拉的两大板块都有可喜的发展。２００６年年底，　纺织领域的订单积压量为５。８６亿欧元，达到历史最高水平。　纺织板块中，环锭纺纱市场持续强势，从第二季度开始，　转杯纺市场和长丝市场明显开始复苏。特别是亚洲市场，以　产的阶段性成果，最近他们委托中国纺织工业协会邀请了国　家发改委运行局领导张莉司长、工程院院士梅自强等领导和　一中国和印度为首，土耳其紧跟其后，形势良好。订单量的提　高（＋３５％）并未完全反映在销售额的增长（＋１１％）上。销　些学者、专家对这种织机进行了一次科技成果鉴定，对无　锡精业科技有限公司为喷气织机配套研制的ＪＹ７００型喷气　织机电气控制系统的新产品项目进行鉴定。经过现场了解，　走访用户以及对实物进行对比分析，一致认为这种喷气织机　与同类机型相比，有比较高的技术水平，为喷气织机配套的　ＪＹ７ｏ０型电气控制系统，在技术上有新的突破，新的创意，并　通过了科技成果鉴定和新产品鉴定。　售成果明显低于年中的预期，主要是由于通常情况下整条生　产线的生产周期较长、长丝设备所需要的钢材和元件供应短　缺以及转杯纺纱设备的技术规格和资金筹措延迟。这些订　单将在２００７年上半年得以执行。今年年初的订单积压量较　高，印度和土耳其政府继续支持投资，主要纺织市场形势持　续良好，以及苏拉增长计划逐步实施，这些都预示着２００７年　销售额可望再度增长。　该织机的各种筘幅为１５０～３６０　ｃｌｎ，可造织各种短纤维　和长丝织物；电子储纬，有双色、四色和六色选纬；主辅喷嘴　和异形筘方式，串联主喷嘴引纬，四连杆、六连杆打纬，可配　用积极、消极和电子多臂开口；交流伺服电子送经，机械或电　子卷取，发射式双探纬头打纬，六列电器停经并可分列显示，　行星绞边，油泵集中润滑。ＪＹ７ｏ０电气控制系统，有主控制　板，５　７　或１０。４　彩色显示屏实现人机界面，１９０　ｃｌｎ筘幅时设　传动系统板块中，订单量和销售额为５。９２亿欧元（已对　收购Ｆａｉｒｆｅｉｌｄ和＋３％的汇率影响做过调整），比去年同期增　长４９％。上半年，农用车辆需求降低，对古加诺传动系统核　ｔｂ业务有负面影响。此项需求虽然减少，但是下半年其他领　域的新增项目对此有所弥补。Ｆａｉｒｆｉｅｌｄ业务从２００６年２月　起并入苏拉，其发展达到了收购时的期望值。这两个公司整　合在一起，业务上取得了巨大进展，合并后的第一个协力项　目已经签署。８月，在Ｄｅｌｈｉ（印度）新建的工厂开始运转，这　将为公司在亚洲市场的发展做出重要贡献。在捷克原苏拉　纺织机械工厂中所设立的生产基地也取得了巨大进步，留任　训练精良的员工在此起到重要作用。　计车速１　０００　ｒ／ｒａｉｎ。　ＳＰＲ７００喷气织机集中了机、电（磁）、光、气为一体的自　动化和自动控制。无锡丝普兰喷气织机制造有限公司与无　锡精业科技有限公司抓住机遇，联合研发，双方密切配合，从　攻克制约高速喷气织机整机的瓶颈——电气控制系统开始，　对主控制系统引纬控制、引纬ＡＪＣ功能和防止停车档系统　等方面进行攻关，运用工业设计理念及先进机械设计与生产　手段，实现了新型喷气织机的开发、生产和实现产业化。　苏拉的发展进程仍按计划进行。在非织造板块，苏拉已　经能够提供所有的重要技术（纺粘、梳理和气流成网）并确立　了全套系统供应商的地位。最新开发的中端环锭纺纱机青　泽３６０已经成功上市。零部件领域中，对所收购公司的理合　ＳＰＲ７００喷气织机主要创新点在于电气控制系统上采用　多ＣＰＵ分布控制技术，其控制系统软件获得有软件著作权，　属国内唯一。运用工业设计理念，结合人体工程学，针对纺　织女工生理特点设计喷气织机外形，与浙江大学合作设计喷　气织机外形并取得了５项外观专利。在机械设计方面，还获　得喷气织机可翻开式右上护罩和喷气织机用齿形制动盘两　项发明专利。这种喷气织机以９５０　ｒ／ｒａｉｎ织造４０　×４０　、经　纬密１２０×１１０的全棉防羽布、入纬率超过１　８００　ｍ／ｍｉｎＱ　正在进行，各种整合和优化工作正在一步步实现。　ＯＣ　Ｏｅｒｌｉｋｏｎ对苏拉的收购工作完成后，苏拉年度报告　和财政决算报告将于３月２７日与ＯＣＯｅｒｌｉｋｏｎ同时公布。　ＳＰＲ７００型喷气织机通过科技成果鉴定　无锡丝普兰喷气织机制造有限公司研发的ＳＰＲ７００　＇＇＇＇＇＇　＇＇＇＇＇＇＇＇＇＇＇＇＇＇ｌ＇＇＇＇＇＇＇　＇＇＇＇＇＇＇＇＇＇＇簟＇＇ｌ＇＇＇＇＇＇＇　＇＇＇＇＇＇＇＇＇＇＇＇＇＇，＇＇＇＇＇＇＇　＇＇＇＇＇＇＇　＇＇＇＇＇＇＇＇＇＇　从而提高企业的市场竞争力。　５结语　数控加工中心机床刀具信息集成技术系统软　件，是当前制造业信息化建设的重要项目之一，不仅　能为智能制造技术系统和ＰＤＭ／ＥＲＰ系统提供有效　的技术支持，而且可为机械制造业进行网络化的虚　拟制造技术研究与开发奠定技术基础。　我公司数控刀具管理系统现已建成，并运行近　半年，取得了良好的经济效益。目前，正在进行技术　服务与技术积累，这些积累的技术参数将不断应用　于生产实践中，使该系统成为国内首家投入运行的、　具有我公司特点的数控￣ｎｎ－ｏｅ心机床刀具信息集成　系统，为更好的发挥数控技术的优势做出贡献。