数控设备刀具管理软件的研究及开发

　　对目前数控车间广泛运用的刀具管理软件进行了研究及开发，分析了刀具管理软件的特点，软件采用了刀具及零配件库存数据库和刀具参数数据库相结合的方式，利用该软件能快速查询与分析所需的刀具数据，从而有效地提高生产效率，以及为企业节省成本与占用资金。

　　概述

　　刀具管理软件支持FTP协议，实现文件的上传和下载功能。另外，快速数据库查询和存取以及局域网服务的使用，能减少编辑程序与编辑工艺周期、改善技术人员之间的交流和减少各种人工的差错，从而提高生产效率，为企业节省成本与占用资金。

　　一、研究背景及意义

　　目前部分企业由于数控设备与产品的多样性，导致了数控刀具的多样性，而在编辑数控程序或编辑工艺的过程中，经常需要一些刀具的特征参数或库存数量，比如刀具长度，刀具直径，使用寿命等。过去，这些数据的获得通常是由人工查询图纸或相关资料，耗费大量人力成本与时间，所记录的数据分散且不容易查找，不利于刀具的特征参数与刀具库存数量的快速查找，从而导致编辑程序与编辑工艺周期过长，也可能导致重复购买与刀具兼容性的忽视。

　　随着计算机技术的在工程领域中的发展应用，为确保企业信息最大程度地实现共享，避免各种信息成为孤岛，计算机刀具管理软件已经逐步代替了人工用Excel记录刀具库存和刀具参数。

　　二、研究软件的功能及应用

　　根据数控刀具管理系统的需求及特点，该软件具体分为十大模块，分别是：附件/零件模块、单一组件模块、刀具模块、设置篇模块、库存模块、重磨模块、进程模块、进程模块、测量模块、订单计划模块。

　　(一)附件/零件模块

　　手动刀具，转动附件，机器备件等均称为附件/零件，该模块主要功能是让管理员清楚知道工具存放位置，工具的数量与种类，更能清楚了解什么样的刀具用什么样的工具进行安装或拆卸，减少了准备工作的浪费，提高了生产的效率。

　　(二)单一组件模块

　　刀片，刀柄 ，刀杆，拉丁等均称为单一组件。该模块主要是让管理员清楚知道刀片、刀柄等存放位置，以及数量与种类，更可提供采购部门需要的数据，在最快的时间反应出，哪种刀片已经快使用完，需要购买，这样不仅可以减少等待加工时间，提高生产效率。更重要的是，通过合理的管理及计算，预测车间每个月可以节约相当客观的成本，随着车间规模的逐渐壮大，节约的成本也会逐渐增加。

　　(三)刀具模块

　　刀具是由许多单一组件组成的。该模块主要功能是赋予这些刀具特有的ID编码，技术人员在编辑刀具ID编码时，需将刀具特征加入其中，如：TD-56-312-90-2-CTY，TD表示镗刀，56表示直径，312表示长度，90表示度数，2表示2个刀刃，C表示可更换刀片，T表示涂过层，Y表示硬质合金，这样就把刀具的基本特征描绘出来了，它的作用是：第一，方便技术人员选择与寻找刀具，也方便了管理人员管理刀具。第二，此模块可以使技术员清楚地知道这些刀具是由哪些单一组件组成的，以及这些单一组件的型号，从而方便了再次购买。第三，由于每把刀具都配上了身份证，现场的操作人员不容易搞混，大大提高了，生产节奏，也提高了生产效率。

　　(四)设置篇模块

　　设置篇模块含有：待加工零件图号，加工此零件所需要用的所有刀具，加工此零件所用的机床，以及操作员。使管理人员与技术人员清楚地知道，每台数控机床所需要加工哪几种零件，以及用哪些刀具，如果出现问题，方便了管理人员与技术人员进行追溯，以便及时解决问题。

　　(五)库存模块

　　所有的附件/零件，单一组件，刀具，都必须建立库存数据库。该模块主要功能是让管理员清楚的知道，所有的附件/零件，单一组件，刀具库存数量有多少 。 第一，可以避免重复购买。第二，为销售部及时提供了即将用完的单一组件信息。建立库存数据库，有效的控制了成本，降低了不必要的浪费(重复购买)，提供了技术人员与采购人员所需要的信息。

　　(六)进程模块

　　该模块能自动记录各种数据，例如：用户登录刀具管理软件时，详细的记录了ID帐号与登陆时间，当该用户提取库存时，有详细的记录时间与数量，重磨刀具时详细的记录时间与数量等等，出现问题时，管理人员能够迅速的凭借进程上记录的时间，追根溯源。

　　(七)测量模块

　　对刀仪通过此模块，将测量数据直接传送到电脑上。该模块主要功能是能够记录刀具测量数据之后，生成刀补程序，接着通过DNC输入到数控机床里。

　　(八)订单计划模块

　　该模块主要针对采购部，当某样部件数量小于设定的最小库存时，此部件将会出现在订单计划中，当采购员打开刀具管理软件使用订单计划模块时，对话框将会跳出来，提醒采购员对此部件进行购买。使用该模块可以有效节省企业的占用资金，配合黄金分割原理x=(-1+ 5^-2)/2，例如，使用同一种型号刀片，数量为100片时，库存数量=100X0.382=38.2，也就是说库存数量为38片的时候占用资金最为节省，但考虑到，刀片一般以盒来计算，大多数一盒刀片里有10片刀片，那定义最少库存为40片。当库存少于40片刀片时，此部件将会出现在订单计划中，提醒采购员进行购买。

　　三、建立数据库

　　(一)刀具参数数据库

　　刀具管理软件利用单一组件模块和刀具模块，第一，对该刀具在刀具管理软件上进行组装，一把刀具是由多个单一组件组装而成的。第二，组装完毕时，必须给予刀具一个唯一的ID编码，确保刀具的唯一性，这样不仅有利于技术人员快速查找，也便于大家对相似刀具的区分。第三，有了ID编码之后，对该刀具的各种参数进行测量或分析，并填入相应的位置。要注意，ID编码是不能随意更换的，改变ID编码，原有的ID编码不会消失，导致数据库参数出错，因此在编辑ID编码时需谨慎。建立刀具参数数据库之后，刀具管理人员可以很方便的使用各种模块对刀具进行管理，并可以快速的提供技术人员所需要的刀具信息。

　　(二)刀具与零配件库存数据库

　　刀具管理软件利用附件/零件模块、单一组件模块与刀具模块，对各个零件与刀具的数量建立数据库。要注意，为了能够存储每一条数据记录每个库存字段目都必须配置一个代码，如果记录的所有项均填写完毕，须保存当前数据记录。建立刀具与零配件库存数据库之后，刀具管理员可以清楚的知道刀具以及零配件的数量，防止了刀具或零配件因缺少而导致产品不能加工。

　　四、取得的效益

　　降低刀具使用和管理发生的间接费用其中包括：1. 降低刀具的库存，减少冗余的刀具，提高刀具的利用率;2. 在刀具供货中引入市场机制;3. 减少对人员、资金、设备、厂房的占用;4. 减少备刀、调刀的差错。 提高加工效率及刀具应用水平其中包括： 1. 服务工艺创新;2. 选择更好的刀具，更佳的切削参数，减少随意性;3. 提供应用技术;4. 提高加工效率，保证加工质量;5. 提高数控机床的利用率5%～50%;6. 加强分析与监督的作用。

　　五、研究结论

　　刀具管理软件采用局域网访问方式，方便了各个部门对刀具库存与刀具参数进行查找，并通过DNC直接将刀补参数输入至数控设备，从而有助于生产车间实现无纸化管理。本软件的投入使用，为生产车间提供有利条件，缩短编程与编辑工艺的时间、降低成本、缩减占用资金。既能满足企业要求，又具有广泛的应用前景。

　　作者：程烜梵　褚超美 来源：商情 2015年26期