什麼是刀具壽命？
刀具壽命是指刀具在損壞前所經過的切削時間，通常會以刀具磨損量定值作為判斷依據，並根據加工條件以及現場操作人員的經驗去做判斷。
運用智慧切削延長刀具壽命 成功降低27萬的成本
刀具壽命一直是很難判斷的一個難題，你是否也時常無法判斷換刀的時機？不想太早換刀減短了壽命，又不想因為斷刀而造成損失，過去經常會依靠經驗去判斷刀具的壽命，但準確率卻非常地不一定，其實透過智慧切削就能預測刀具壽命，並大幅降低提早換刀或斷刀帶來的成本。
Introduction
介紹說明
刀具壽命該如何去判斷？
一般在業界所提到的刀具壽命，幾乎是透過師傅的經驗、刀具商所提供的測試數據或是使用PMKNSH-ISO513的規範計算，但在千變萬化的加工環境中，刀具壽命難以有精準的壽命重現性，主要變因包括加工件的形體、材料種類、刀具種類、鍍層、切削液、刀具品質、主軸刀把的精度與剛性、工具機整體性能、程式路徑、電機匹配等，還有非常多難以掌握的變因，所以最直接的作法就是將感測器置入到刀具中做即時監控。
這樣的大數據累積下來進行切削趨勢分析，會發現刀具壽命其實必須要以動態的方式呈現，才能夠精準地從那麼多的變因中找出可優化方向，甚至能快速地降低加工成本。
刀具切削力
切削力是指在切削過程中產生在工件與刀具上，大小相等、方向相反的力量，它會直接影響工件質量、刀具壽命與工具機的動力消耗，一般能透過儀器測量的方式獲得切削力數值大小，也能利用公式計算。
透過儀器測量，單看上圖，這些切削力都是針對每一刀的品質，數據上無法看出任何問題，只能從一次的切削力看到兩個波峰得知入刀到出刀的訊號。
智慧切削優化的成效
透過上千件的工件生產，可以得出切削力有逐漸緩慢上升的趨勢，從上圖可瞭解歷史數據累積的重要性，藍色的切削力是業主原始切削的參數，在加工到四千件之前，切削力會以不穩定的趨勢上升，業主過去曾在四千多件的加工時斷刀過，因此從經驗法則上看，此刀具的壽命為生產四千個工件後做換刀。
經過智慧刀把量測，在這些不穩定的切削過程中，只要在不斷刀的極限內，其實是可加工到五千多件，但不代表所有刀具都能夠做到這麼多，而且從第一件到第五千件的品質變異量是非常高的，因此在大量生產下能加工的工件數是會變化的。
在經過智慧切削優化後，我們可以看到綠色的切削力數據從第一件到第六千件的力量穩定性非常平順，也代表著品質變異量非常低，刀具壽命也明顯地提升，而最終優化過後的壽命成績也來到七千五百件。
智慧切削可省下的成本超乎想像
根據上圖可以知道此優化的刀具為編號3H，僅佔全製程當中的9％，再經過工具機整體成本效益的計算後，量產這組工件每年就能省下7800歐元，約為台幣27萬元，這僅僅是只有優化一支刀的效益，若把2H、8V-1與11H個別做智慧切削的優化，省下的成本將會非常可觀，這也是將所有切削製程完整的數據化後所帶來的好處。
主圖photo by 馬森科技
本文由馬森科技Machsync創作，請勿商用或以任何方式散播、贈送、販售。未經許可不得轉載、摘抄、複製及建立圖像等任何使用。如需轉載，請與 馬森科技Machsync 聯絡。
Related Information
更多相關資訊
Related links
相關連結
