数控刀具成本控制论文

时间：2016-09-03 09:45:30 来源：免费论文网

篇一：刀具成本毕业论文

毕业论文

题目：数控刀具成本控制与管理分析

学生：李轩

学号： 2808131

院（系）：机电工程学院

专业：机械制造及其自动化

指导教师：张斌

2012 年 06 月14 日

陕西科技大学

毕业设计（论文）任务书机电工程学院机械设计制造及其自动化专业镐机械081 班级学生：李轩题目：数控刀具成本控制与管理分析毕业设计（论文）从2012 年02 月28日起到 2012年 06 月 14 日

课题的意义及培养目标：

1通过对数控刀具成本控制与管理分析，系统的、灵活的运用所学专业知识

进行部件的设计。

2通过毕业设计，可以进一步加深学生对机械设计与制造方面知识的理解，

明白作为一名机械设计与制造人员工作的流程与职责。并达到学以致用的目的。为后续研究或将来的实际工作打下基础。

3培养独立完成一项完整项目的能力

设计（论文）所需收集的原始数据与资料：

(1) 黄建球，楼应侯. 机械制造技术基础. 机械工业出版社

(2)贾利刚.FMS中刀具管理信息系统的研究及开发[硕士学位论文].昆明理

工大学.2008.02.28

(3)张公绪，孙静.新编质量管理学[第二版].高等教育出版社.2003.08

(4)门超.MasterCAM环境下刀具切削参数的自动优化方法.承德石油高的呢

个专科学校工业技术中心

III

课题的主要任务（需附有技术指标分析）：在本课题的研究中，我们主要基于刀具成本控制管理进行系统性、全面性分析，找出影响数控刀具成本的因素，对刀具进行有效管理，降低数控刀具的成本。本课题研究的主要内容包括以下几个方面：

①精益六西格玛概述；

②刀具全寿命周期管理成本分析；

③数控刀具成本的主要因素分析；

④影响数控刀具成本关键因素的改善途径分析；

⑤数控刀具成本控制分析；

⑥数控刀具的一体化管理；设计（论文）进度安排及完成的相关任务（以教学周为单位）：

学生签名：日期：

数控刀具成本控制与管理分析

摘要

近年来，随着国内外工业的高速发展，数控机床（CNC）、加工中心（MC）、柔性制造

单元（FMC）和柔性制造（FMS）得到日益广泛的应用。那种单一品种、大规模的生产方式和多品种、小规模的生产方式已不再适应市场竞争的需要。高速、高效、高稳定性、

低成本的生产成为企业追求的目标。但是数控刀具的切削性能的好坏严重影响产品的加工质量，从而影响到刀具成本。刀具成本也因此成为企业降低成本过程中重点考虑因素。我们必须对刀具整个寿命期内影响刀具成本的因素进行分析，并采取有效措施对关键因

素进行改善，达到降低刀具成本，完善企业管理的目的。在本课题的研究中，我们结合现代企业成本控制、管理理念对数控刀具管理的重要性进行了分析，应用精益六西格玛思想分析降低数控刀具使用成本。根据产品全寿命周

期管理的原理，对数控刀具全寿命周期管理及成本构成进行了分析；利用SIPOC图对工厂使用数控刀具的流程进行了分析；利用因果矩阵图、帕累托图分析法，找出了影响刀具使用成本的关键因素，并对关键因素进行改善分析；利用频数统计分析方法分析刀具报废情况的一致性，以及刀具的寿命统计情况；利用假设检验分析刀具费用是否符合正

态分布。最后我们对刀具成本控制和企业刀具一体化管理进行分析。

关键词：数控刀具，成本，控制，管理

CNC tool of cost control and management

ABSTRACT

In recent years, with the rapid development of industry at home and abroad, CNC machine tools, machining centers, flexible manufacturing cells and flexible manufacturing have had a wide range of applications, so that machinery manufacturers have undergone tremendous changes. That a single species, a large-scale production methods and multi-species, small-scale production is no longer the need to adapt to market competition, high-speed, high efficiency, high stability, low-cost production as a business goal. NC tool cutting-performance of the quality of their products affects the quality seriously, thus affecting the cost of the tool. Cost tool to reduce costs, therefore become the focus of the process of consideration. Cost tool to reduce costs, therefore become focus on the process of consideration. We need to throughout the life of the factors that affect the cost of cutting tools for analysis and take effective measures to improve on the key factors to reduce the tool costs, and improve enterprise management.

In the subject study, we combine modern enterprise cost control, management of the

importance of NC tool management analysis, ideological analysis of the application of Lean Six Sigma tool used to reduce the cost of CNC. According to product life cycle management principles, NC tool for life-cycle management and the cost to carry out the analysis; SIPOC Figure of the factory with the use of digital tools to carry out an analysis of the process; With cause and effect matrix diagram, Pareto chart analysis, the impact of the tool used to identify the key cost factors, And to improve the analysis of key factors. Using frequency statistical analysis method analysis cutting tool abandonment situation uniformity, as well as cutting tool life statistics situation; Using supposition examination analysis cutting tool expense whether conforms to the normal distribution. Finally we carry on the analysis to the cutting tool cost control and the enterprise cutting tool integration management.

KEY WORDS: CNC cutting tools, cost, control, management

篇二：数控刀具选用毕业论文

河南农业职业学院

毕业论文

（数控加工中刀具选用研究）

院系：电子信息工程系专业：数姓名：杨学号：0

控9

技8

1永

术炯 3 杰

指导老师：马

2012 年月日

河南农业职业学院

毕业设计（论文）任务书

题目：数控加工中刀具选用研究

专业数控技术班09-1班学号 090813姓名杨炯

主要内容：

1：数控加工简介 2: 数控加工工艺 3：科学选择数控刀具 4：数控加工刀具分类 5：确定切削用量 6：外表面工具刀 ????????

基本要求：

1：重点突出 2：观点鲜明 3:论据充分 4：分析清晰 5：逻辑性强

6：设计计算说明书一本（不少于8000字）

完成期限：指导教师签章：

2012年月

日

摘要

此次的毕业设计主要解决的问题是数控加工工艺、车削刀具的选择、各种刀具的掌握、工序与工步的划分、铣削刀具的选择、切削用量的确定、车削加工程序的编写、机床的熟练操作。

运用数控原理、数控工艺、数控程序设计、专业软件等专业知识和数控机床实际操作的一次综合练习，能让我感触当代科学的前沿，体验数控魅力，为人们的生活带来方便，进一步认识数控技术，熟练数控机床的操作，掌握数控，开发数控内在潜力。

关键词：工艺分析、工艺路线、刀具选择、数控编程、确定切削用量。

(摘要对应翻译)

摘要第一章

1.1数控加工简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 1.2科学选择数控刀具．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1

第二章

2.1确定切削用量．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2 2.2选择数控车削用刀具．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 2.3选择数控铣削用刀具．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

第三章

3.1数控加工刀具．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 3.2外表面刀具．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．...． 6 3.3孔加工刀具．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．......．.．..．.7 3.4螺纹加工工具．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9 3.5齿轮加工工具．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10 3.6切断刀具．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

结论与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13 致谢．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17 参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

篇三：数控加工刀具管理的研究和探讨

编程对数控机床刀具的选用和加工的研究与探讨

刘嘉亮

上海赛科利汽车模具技术应用有限公司模具制造部

类型：技术类

摘要

数控刀具的选择和应用是数控加工工艺中的重要内容，它的直接影响便是产品的加工质量和机床的加工效率。因此，CAM工程师必须掌握刀具选用和加工工艺的基本原则，在编程时充分考虑的数控机床加工的特性和应用的技巧。关键词：数控刀具 CAM编程

第一章绪论

数控刀具的选择和应用是确定数控加工工艺中的重要内容，它不仅影响数据机床的加工效率，而且直接影响加工的质量。数控加工的刀具的选择和应用的确定是在人机交互状态下完成，要求CAM工程师必须掌握刀具的选择和应用的基本原则，在编程时要依据零件的要求，充分考虑到机床的特点，选用最佳化的刀具来保证产品加工质量和效率。

第二章数控刀具的基本原理以及分类

2.1 数控机床刀具的一般分类

近年来，随着数控机床的不断发展，数控机床刀具种类越来越多，其划分也越来越细，但无论样式如何改变，从总体上看，数控加工刀具必须适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点，而数控刀具中又以数控铣刀应用最为广泛，现就目前数控刀铣刀的类型总结如下。

根据制造铣刀所用的材料可分为：

1．高速钢刀具；

2．硬质合金刀具；

3．金刚石刀具；

4．其他材料刀具，如立方氮化硼刀具、陶瓷刀具等。

根据铣刀结构形式不同可分为：

1．整体式：将刀具和刀柄制成一体。

2．镶嵌式：可分为焊接式和机夹式。

3．减振式当刀具的工作臂长与直径之比较大时，为了减少刀具的振动，提高加工精度，多采用此类刀具。

4．内冷式：切削液通过刀体内部由喷孔喷射到刀具的切削刃部；

5．特殊型式：如复合刀具、可逆攻螺纹刀具等。

根据铣刀结构形式不同可分为：

1．面铣刀（也叫端铣刀）：面铣刀的圆周表面和端面上都有切削刃，端部切

削刃为副切削刃。面铣刀多制成套式镶齿结构和刀片机夹可转位结构，刀齿材料为高速钢或硬质合金，刀体为40Cr。钻削刀具，包括钻头、铰刀、丝锥等；

2．模具铣刀：模具铣刀由立铣刀发展而成，可分为圆锥形立铣刀、圆柱形球头立铣刀和圆锥形球头立铣刀三种，其柄部有直柄、削平型直柄和莫氏锥柄。它的结构特点是球头或端面上布满切削刃，圆周刃与球头刃圆弧连接，可以作径向和轴向进给。铣刀工作部分用高速钢或硬质合金制造。

3．键槽铣刀：用于铣削键槽。

4．成形铣刀：切削刃与待加工面形状一致。

2.2 常用数控铣刀

现就几种目前比较常用的铣刀类型就其应用场合加以说明。

（一）单刃铣刀

该刀具加工效率高，采用优质的硬质合金作刀体，一般采用刃口锐磨工艺，以及高容量的排屑，使刀具在高速切割中有不粘屑，低发热，光洁度高等特点。它广泛应用于工艺品、电子、广告、装饰和木业加工等行业，适合工厂批量加工以及高要求的产品。

（二）两刃立铣刀和四刃立铣刀

该类刀具一般采用整体合金结构，其特点是拥有很强的稳定性，刀具可在加工面上稳固地工作，使加工质量得以有效的保证。适用材料范围广，如碳素钢、模具钢、合金钢、工具钢、不锈钢、钛合金、铸铁、适用于一般模具、机械零件加工。

（三）螺纹铣刀

随着中国数控机床的发展，螺纹铣刀越来越得到人们的认可，它很好的加工性能，成为降低螺纹加工成本、提高效率、解决螺纹加工难题的有力加工刀具。由于目前螺纹铣刀的制造材料为硬质合金，加工线速度可达80～200m/min，而高速钢丝锥的加工线速度仅为10～30m/min，故螺纹铣刀适合高速切削，加工螺纹的表面光洁度也大幅提高。高硬度材料和高温合金材料，如钛合金、镍基合金的螺纹加工一直是一个比较困难的问题，主要是因为高速钢丝锥加工上述材料螺纹时，刀具寿命较短，而采用硬质合金螺纹铣刀对硬材料螺纹加工则是效果比较理想的解决方案．可加工硬度为HRC58～62。对高温合金材料的螺纹加工，螺纹铣刀同样显示出非常优异的加工性能和超乎预期的长寿命。对于相同螺距、不同直径的螺纹孔，采用丝锥加工需要多把刀具才能完成，但如采用螺纹铣刀加工，使用一把刀具即可。在丝锥磨损、加工螺纹尺寸小于公差后则无法继续使用，只能报废；而当螺纹铣刀磨损、加工螺纹孔尺寸小于公差时，可通过数控系统进行必要的刀具半径补偿调整后，就可继续加工出尺寸合格的螺纹。同样，为了获得高精度的螺纹孔，采用螺纹铣刀调整刀具半径的方法，比生产高精度丝锥要容易得多。对于小直径螺纹加工，特别是高硬度材料和高温材料的螺纹加工中，丝锥有时会折断，堵塞螺纹孔，甚至使零件报废；采用螺纹铣刀，由于刀具直径比加工的孔小，即使折断也不会堵塞螺纹孔，非常容易取出，不会导致零件报废；采用螺纹铣削，和丝锥相比，刀具切削力大幅降低，这一点对大直径螺纹加工时，尤为重要，解决了机床负荷太大，无法驱动丝锥正常加工的问题。

螺纹铣刀作为一种采用数控机床加工螺纹的刀具，成为一种目前广泛被采用的实用刀具类型。

第三章数控机床的特点

3.1 数控机床的原理以及分类数控机床通常由控制系统、伺服系统、检测系统、机械传动系统及其他辅助系统组成。控制系统用于数控机床的运算、管理和控制，通过输入介质得到数据，对这些数据进行解释和运算并对机床产生作用；伺服系统根据控制系统的指令驱动机床，使刀具和零件执行数控代码规定的运动；检测系统则是用来检测机床执行件（工作台、转台、滑板等）的位移和速度变化量，并将检测结果反馈到输入端，与输入指令进行比较，根据其差别调整机床运动；机床传动系统是由进给伺服驱动元件至机床执行件之间的机械进给传动装置；辅助系统种类繁多，如：固定循环（能进行各种多次重复加工）、自动换刀（可交换指定刀具、传动间隙补偿偿机械传动系统产生的间隙误差）等等。数控机床的控制单元，数控机床的操作和监控全部在这个数控单元中完成，它是数控机床的大脑。

按工艺内容分类（特别是在模具制造中）数控机床以下几类：

1、数控铣床随着模具制造工艺要求的提高，立式数控铣床已成为主流，既工作台不能上下移动，Z轴是通过主轴箱的上下运动实现的，根据我国目前的国情看该类机床将是传统机床的主要更新换代产品。

2、加工中心：加工中心与数控铣床的区别在于，加工中心配有可自动换刀的装置和刀库系统，在华南一带也有将全封闭立式数控铣床和加工中心都统称为加工中心，只是把前者叫做不带刀库的加工中心。

3、线切割机床：这类机床在模具加工中是最为广泛，也是最为独特的一种数控机床，电火花线切割能切割加工传统方法难于加工或无法加工的高硬度、高强度、高脆性、高忍性等导电材料及半导体材料。

4、电火花成型机床：该设备主要用于对各类模具、精密零部件制造等各种导电体的复杂型腔和曲面形体加工。具有加工精度高，光洁度高、速度快等特点。电火花成型机机床外观设计美观大方，结构设计合理紧凑，机械结构坚固结实。机床在结构特性，具有极强的实用性功能。

3.2 数控机床的应用特点

数控机床与普通机床相比，数控机床有如下特点：

1、具有高度的刚性。相对普通的机床，数控机床不需要制造和更换许多工具、夹具。不需要经常调整机床精度、适合批量生产，可以缩短生产准备周期，节省工艺设变的费用。

2、加工精度高。数控机床是精密机械和自动化技术的综合体。机床的数控装置可以对机床运动中产生的位移、热变形等导致的误差，通过测量系统进行补偿而获得很高且稳定的加工精度。由于数控机床实现自动加工，所以减少了操作人员素质带来的人为误差，提高了同批零件的一致性。

3、生产较高。就生产效率而言，相对普通机床，数控机床的效率一般能提高2～

3倍、甚至十几倍。主要体现在以下几个方面:

（a）一次装夹完成多工序加工，省去了普通机床加工的多次变换工种、工序间的转件以及划线等工序。

（b）简化了夹具及专用工装等，由于是一次装夹完成加工。所以普通机床多工序的夹具省去了，即使偶尔必须用到专用夹具。由于数控机床的超强功能夹具的结构也可简化。

4、减轻劳动强度，数控机床的操作由体力型转为智力型。

5、改善劳动条件，机床不会有水、油、铁屑、溅出，可有效保持工作环境的清洁。

6、有利于生产管理：

（a）程序化控制加工、更换品种方便；

（b）一机多工序加工，减化生产过程的管理，减少管理人员；

（c）可实现无人化生产。

第四章刀具的选择和应用

刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行的。应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工艺、以及其它的相关因素下的正确选用刀具以及刀柄。刀具选择的总的原则：安装调整方便、刚性好、耐用度和精度高。在满足加工要求的前提下，尽量选择较短的刀柄，以提高刀具加工刚性。

选取刀具时，要使刀具的尺寸与被加工工件的表面尺寸想适应。在生产中，平面零件周边轮廓的加工，常采用立铣刀；铣削平面时，应选用面铣刀（也叫端铣刀），加工毛坯或者粗加工时，可选用圆形刀片的面铣刀，减少加工阻力，提高加工效率。

在进行自由曲面（模具型面）加工时，由于球头铣刀的端部切削速度为零，因此，为保证加工精度，切削行距一般采用顶端密距，故球头常用于曲面的精加工。另外，刀具的耐用度和精度与刀具价格关系极大，在大多数情况下，选择好的刀具虽然增加了刀具成本，但由此带来的加工质量和加工效率的提高，则可以使整个加工成本大大降低。

结束语：

随着数控机床在生产实际中广泛应用，量化生产线的形成，数控编程已经成为数控加工中的关键问题之一。在数控程序的编制过程中，要在人机交互的状态下即时选择合适的刀具。因此编程人员必须熟悉刀具的选择原则和应用技巧，从而保证零件的加工智联和加工效率，充分发挥数控机床的优点，提高企业的经济效益和生产水平。

[1]梁海、黄华剑，螺纹铣刀在数控加工中心上的应用[J].现代制造工程.2006，10：2931.

[2]陈小峰，螺纹铣刀在加工中心上的应用[J].机械工人（冷加工）, 2006 , (11) ：1517.

[3]张新、张萍，数控机床刀具的分类特点及合理选择[J].林业机械与木工设备. 2007，6：3335.

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