1、 工藝選刀系統工藝選刀系統西安航空動力股份有限公司西安航空動力股份有限公司目目錄錄刀具選用與管理面臨的問題刀具選用與管理面臨的問題1刀具選用與管理的解決方案刀具選用與管理的解決方案2工藝選刀系統的功能及特點工藝選刀系統的功能及特點3工藝選刀系統的價值體現工藝選刀系統的價值體現4刀具選用與管理面臨的問題刀具選用與管理面臨的問題1刀具選用與管理面臨的問題刀具選用與管理面臨的問題1對對CNCCNC加工企業生產過程的統計研究表明：加工企業生產過程的統計研究表明：機床操作人員機床操作人員 20% 20% 的時間花費在找尋刀具；的時間花費在找尋刀具；安排好的作業安排好的作業 16% 16% 由于缺少刀具而

2、停頓；由于缺少刀具而停頓；主管人員主管人員404080% 80% 的時間用于獲取合適的刀具；的時間用于獲取合適的刀具；303060% 60% 的刀具庫存未受控制。的刀具庫存未受控制。 同時有權威資料顯示正確選擇刀具、使用刀具可同時有權威資料顯示正確選擇刀具、使用刀具可提高機床的利用率提高機床的利用率5%50%。如果能提高刀具切削用。如果能提高刀具切削用量量20%，加工成本則可節約，加工成本則可節約15%。西安航空動力股份有限公司是我國航空發動機研制西安航空動力股份有限公司是我國航空發動機研制生產單位，大部分產品生產單位，大部分產品工藝復雜、材料難加工，零件工藝復雜、材料難加工，零件精度及表面精

3、度及表面質量要求高。隨著質量要求高。隨著車間使用車間使用數控設備數量數控設備數量的的增加，數控刀具和備件數量、品種也隨之增加，對增加，數控刀具和備件數量、品種也隨之增加，對傳統傳統刀具選用和管理方式也提出了新的挑戰。刀具選用和管理方式也提出了新的挑戰。現狀：現狀：每個環節的刀具數據是分散獨立的每個環節的刀具數據是分散獨立的DNC刀具選用與管理面臨的問題刀具選用與管理面臨的問題11.11.1刀具數據管理現狀刀具數據管理現狀ERP CAM CAD CAPP ERP MES刀具設計數據刀具設計數據刀刀具選用信息具選用信息刀刀具使用過程中的信息具使用過程中的信息PDM數控編程中的刀具信息數控編程中的刀

4、具信息刀刀具庫存、采購、成本具庫存、采購、成本 EAM刀具簡單管理信息刀具簡單管理信息使用各種類型信息化軟件，產生大量刀使用各種類型信息化軟件，產生大量刀具信息。由于缺少統一的刀具管理系統，具信息。由于缺少統一的刀具管理系統，各種刀具信息無法共享。各種刀具信息無法共享。1.1刀具數據管理現狀刀具數據管理現狀刀具選用與管理面臨的問題刀具選用與管理面臨的問題1車間工藝技術人員全面負責制訂零件工藝路線、數控編程工作，在車間工藝技術人員全面負責制訂零件工藝路線、數控編程工作，在 確定刀具幾何參數、切削參數時，主要依靠翻閱紙質刀具樣本、手確定刀具幾何參數、切削參數時，主要依靠翻閱紙質刀具樣本、手 冊，或

5、生產現場查找、口頭交流、個人經驗等方式完成。冊，或生產現場查找、口頭交流、個人經驗等方式完成。成熟的刀具技術方案、應用經驗、加工參數數據等多停留在各種形成熟的刀具技術方案、應用經驗、加工參數數據等多停留在各種形 式的技術文件，以及個別工藝技術人員的頭腦里，有經過系統的整、式的技術文件，以及個別工藝技術人員的頭腦里，有經過系統的整、 理、歸納、結構化，難以實現快速的查找、共享。理、歸納、結構化，難以實現快速的查找、共享。1.2刀具選型業務狀況刀具選型業務狀況刀具選用與管理面臨的問題刀具選用與管理面臨的問題1工藝規程中選用的刀具在零件的實際加工中不適用、需重新選用或采工藝規程中選用的刀具在零件的實

6、際加工中不適用、需重新選用或采 購新刀具；購新刀具；工藝規程中選用的專用刀具實際加工中可以用現有的通用刀具代替；工藝規程中選用的專用刀具實際加工中可以用現有的通用刀具代替；工藝規程中選用的刀具工具室無實物；工藝規程中選用的刀具工具室無實物； 工藝規程上填寫的刀具號不存在。工藝規程上填寫的刀具號不存在。CAPP提供的工藝工具數據不統一、不規范、不唯一、無法執行生產提供的工藝工具數據不統一、不規范、不唯一、無法執行生產 準備包管理。準備包管理。工具成本通過工具室控制，在切削效率、消耗成本方面不能進行科學工具成本通過工具室控制，在切削效率、消耗成本方面不能進行科學 控制。控制。刀具采購、選用、使用、

7、管理等不同業務部門之間信息溝通不及時，刀具采購、選用、使用、管理等不同業務部門之間信息溝通不及時， 數據交換不暢。數據交換不暢。1.3工藝執行過程中存在的問題工藝執行過程中存在的問題刀具選用與管理面臨的問題刀具選用與管理面臨的問題1建立企業刀具選型平臺。實現對企業主要刀具供應商刀具和建立企業刀具選型平臺。實現對企業主要刀具供應商刀具和企業自制刀具技術參數的數據庫管理，支持工藝設計人員、企業自制刀具技術參數的數據庫管理，支持工藝設計人員、工具管理人員對刀具參數信息的查詢、搜索，提高刀具選擇工具管理人員對刀具參數信息的查詢、搜索，提高刀具選擇的準確性和工作效率。的準確性和工作效率。搭建企業刀具切削

8、參數管理平臺，滿足不斷積累和優化刀具搭建企業刀具切削參數管理平臺，滿足不斷積累和優化刀具切削參數的需要。實現對企業主要刀具廠商樣本切削參數及切削參數的需要。實現對企業主要刀具廠商樣本切削參數及典型刀具應用切削參數的積累、管理機制，能夠發布、共享、典型刀具應用切削參數的積累、管理機制，能夠發布、共享、查詢刀具的切削參數數據，促進西航刀具合理使用和工藝優查詢刀具的切削參數數據，促進西航刀具合理使用和工藝優化。化。實現選刀系統與現有實現選刀系統與現有CAPPCAPP、MESMES、CAMCAM系統的集成，加強工藝系統的集成，加強工藝設計與生產制造環節刀具選擇、準備業務的協同，縮短刀具設計與生產制造環

9、節刀具選擇、準備業務的協同，縮短刀具的生產準備周期。的生產準備周期。刀具選用與管理面臨的問題刀具選用與管理面臨的問題11.4 1.4 提出建立工藝選刀系統目標提出建立工藝選刀系統目標刀具選用與管理的解決方案刀具選用與管理的解決方案2刀具選用與管理的解決方案刀具選用與管理的解決方案22.12.1解決方案需滿足的條件解決方案需滿足的條件針對以上的系統目標，易博刀具選型系統，必須滿足以下幾個條件：針對以上的系統目標，易博刀具選型系統，必須滿足以下幾個條件：選好刀具選好刀具 如何在工藝編制過程中得到恰當的刀具？如何在工藝編制過程中得到恰當的刀具？管好刀具管好刀具 如何有效控制刀具完整的物流過程？如何有

10、效控制刀具完整的物流過程？用好刀具用好刀具 如何獲得優化的刀具使用數據？如何獲得優化的刀具使用數據？業務協同業務協同 如何實現不同業務之間的數據交換？如何實現不同業務之間的數據交換？與其它信息系統的業務接口與其它信息系統的業務接口刀具基礎數據庫的構建刀具基礎數據庫的構建不同刀具廠商信息描述、分類編碼規則、對照不同刀具廠商信息描述、分類編碼規則、對照基于知識的選刀基于知識的選刀: :加工特征、被加工材料與刀加工特征、被加工材料與刀具性能、參數的描述與匹配具性能、參數的描述與匹配刀具切削參數的獲取及優化刀具切削參數的獲取及優化刀具選用與管理的解決方案刀具選用與管理的解決方案22.2 關鍵技術關鍵技

11、術. .刀具庫房刀具庫房CAPP對刀對刀CAMMES如何交換、共享如何交換、共享如何能保持一致如何能保持一致？刀具選用與管理的解決方案刀具選用與管理的解決方案22.3 解決各個環節刀具數據分散獨立問題解決各個環節刀具數據分散獨立問題刀具庫房刀具庫房CAPP對刀對刀CAMMES統一數據庫統一數據庫刀具選用與管理的解決方案刀具選用與管理的解決方案22.4 建立統一刀具數據庫建立統一刀具數據庫 CAM CAD CAPP MES EAM刀具設計與刀具加工仿真刀具設計與刀具加工仿真工藝過程設計中刀工藝過程設計中刀具選用具選用刀刀具使用過程中的信息具使用過程中的信息刀具簡單管理信息刀具簡單管理信息PDM數

12、控編程中刀具的選用數控編程中刀具的選用eportTMS刀具選用與管理的解決方案刀具選用與管理的解決方案22.5 2.5 對刀具數據進行整合對刀具數據進行整合統一刀具數據庫CAPPPDMCADCAMMESEAM業務邏輯應用界面采購選刀庫存刀具使用者刀具研究者刀具樣本數據刀具典型應用數據采購試刀數據加工采集使用數據切削試驗數據專家總結數據刀具服務商刀具供應商工藝編制人員刀具專家刀具選用與管理的解決方案刀具選用與管理的解決方案22.6 建立刀具一體化管理系統建立刀具一體化管理系統CAPPPDMCADCAM增收增收節支節支增加收益增加收益降低成本降低成本直接成本直接成本間接成本間接成本合理選刀合理選刀

13、正確用刀正確用刀減少質量問題減少質量問題提高加工效率提高加工效率減少刀具品種減少刀具品種縮短準備時間縮短準備時間提高利用率提高利用率節約管理成本節約管理成本降低刀具庫存降低刀具庫存優化工藝流程優化工藝流程向刀具要效益向刀具要效益! !工藝選刀系統的功能及特點工藝選刀系統的功能及特點3工工藝藝3.1 工藝選刀系統的結構圖工藝選刀系統的結構圖工藝選刀系統的功能及特點工藝選刀系統的功能及特點31、基礎數據維護 基礎數據維護管理；基礎數據維護管理；被加工材料數據；被加工材料數據；刀具材料數據；刀具材料數據；刀片材質涂層等數據；刀片材質涂層等數據；機床數據；機床數據；刀桿、刀柄數據；刀桿、刀柄數據；3.

14、2 刀具基礎數據庫管理刀具基礎數據庫管理工藝選刀系統的功能及特點工藝選刀系統的功能及特點321 建立刀具廠商的刀具幾何參數數據庫、切削參數數據庫，為刀具選型過程提供科學的依據，方便工藝人員的正確選用。通過對現有刀具數據的分類和整理，建立工藝與刀具的對應，壓縮刀具品種規格 主要將刀具信息及幾何信息進行統一的管理，維護刀具信息實現手動和大批量數據導入的功能 刀具基礎數據庫 刀具幾何參數管理 廠商字段管理 廠家信息管理 材料信心管理 圖層信息管理 機床信息管理 刀片信息管理 刀桿信息管理 刀柄信息管理 查詢條件維護 廠商切屑參數管理3.2 刀具基礎數據庫管理刀具基礎數據庫管理工藝選刀系統的功能及特點

15、工藝選刀系統的功能及特點32、普通查詢選刀 按機加條件查詢按機加條件查詢按刀具種類查詢按刀具種類查詢按刀具編號查詢按刀具編號查詢按刀具參數查詢按刀具參數查詢條件組合查詢條件組合查詢3.3 普通查詢選刀普通查詢選刀工藝選刀系統的功能及特點工藝選刀系統的功能及特點33、加工特征選刀 基于知識的加工特征選刀基于知識的加工特征選刀 工藝員選擇零件加工特征，輸入機床信息、零工藝員選擇零件加工特征，輸入機床信息、零件被加工材料、加工方式等信息，系統通過推理機件被加工材料、加工方式等信息，系統通過推理機進行刀具的知識規則匹配與查詢，并輸出選刀結果進行刀具的知識規則匹配與查詢，并輸出選刀結果。3.4 加工特征

16、選刀加工特征選刀工藝選刀系統的功能及特點工藝選刀系統的功能及特點34、典型工藝選刀 基于典型工藝刀具應用切削案例選刀基于典型工藝刀具應用切削案例選刀對刀具廠商試刀切削參數和工藝人員的經驗切對刀具廠商試刀切削參數和工藝人員的經驗切削參數進行收集整理，進行切削試驗方案的錄入、削參數進行收集整理，進行切削試驗方案的錄入、試驗數據的采集，人工在試驗結果數據中確定優化試驗數據的采集，人工在試驗結果數據中確定優化數據，并選入切削參數優化庫。數據，并選入切削參數優化庫。3.5 典型工藝選刀典型工藝選刀工藝選刀系統的功能及特點工藝選刀系統的功能及特點31廠商推薦切削參數廠商推薦切削參數2 切削試驗、經驗參數切

17、削試驗、經驗參數3刀具優化切削參數刀具優化切削參數4典型工藝切削參數典型工藝切削參數3.6 切削參數管理切削參數管理工藝選刀系統的功能及特點工藝選刀系統的功能及特點33.7 工藝選刀系統與相關系統的集成工藝選刀系統與相關系統的集成工藝選刀系統的功能及特點工藝選刀系統的功能及特點3工藝選刀系統的價值體現工藝選刀系統的價值體現4建立刀具幾何參數數據庫、切削參數數據庫，為建立刀具幾何參數數據庫、切削參數數據庫，為工藝人員編制工工藝人員編制工藝規程提供有力的數據支撐。同時，對典型刀具應用、切削參數藝規程提供有力的數據支撐。同時，對典型刀具應用、切削參數等方面數據的積累、優化工作提供信息化支持工具。等方

18、面數據的積累、優化工作提供信息化支持工具。建立統一的刀具數據庫，建立統一的刀具數據庫，對分散的數據對分散的數據 進行集中管理與調度進行集中管理與調度，實現企業工藝資實現企業工藝資 源的統一調配和管理源的統一調配和管理，規范企業數字化規范企業數字化 信息，提高資源的網絡共享和最優利用。信息，提高資源的網絡共享和最優利用。工藝選刀系統的價值體現工藝選刀系統的價值體現4與與 CAPPCAPP、MESMES等系統集成，共享相關數據信息等系統集成，共享相關數據信息; ;實現與工藝、生產實現與工藝、生產管理等信息系統的集成，加強生產制造各環節信息、流程配合，管理等信息系統的集成，加強生產制造各環節信息、流程配合，快速、準確的完成刀具的生產準備工作，縮短刀具準備時間；正快速、準確的完成刀具的生產準備工作，縮短刀具準備時間；正確供刀減少數控機床停機待刀時間，提高數控機床的利用率。確供刀減少數控機床停機待刀時間，