刀具使用壽命報警值的設定，需要考慮多方面的因素，合理設置的報警值，可以保障生產線設備的正常運轉，減少因刀具更換而造成的停機損失。

在機加工過程中伴隨有控制生產運作過程的眾多技術手段，其中，刀具使用壽命報警值就是刀具在正常使用過程中的一種支持手段，報警數值的設定是否合理，可能影響到整個生產過程的正常運行。因此，我們應該充分了解和掌握刀具使用壽命報警值的作用與設定的規則。

報警值數據的作用

刀具使用壽命的報警值通過量化值的提示和目視化的暗燈“黃色燈光閃爍”來提醒生產線操作人員當前該刀具已進入報警數值范圍。在復雜的生產過程中，操作人員不可能記住當前使用的刀具的實際加工零件的數量，當達到刀具使用壽命的極限機床自動停機時，此時提醒操作人員更換刀具往往存在諸多弊端，如：操作人員沒能及時得到可調換的刀具；最后加工的幾個工件的質量已經發生明顯變化等。因此，刀具使用壽命報警值的作用有以下幾個方面：

1、提醒操作人員刀具已進入調換要求的工作范圍

圖 1所示，當14003刀具使用的剩余數量達到136時，機床中設定的報警值顯示功能就會起作用，從而讓操作人員知道這一信息。這種過程一是通過設備暗燈的目視化變化來提示操作人員已有刀具的使用壽命到了需要調換的范圍（圖2為其暗燈提醒），二是如圖3中的14003刀具信息行的底色會變成黃色。

圖3  確定的刀具使用壽命值

實際生產中，由于每一把刀具的報警值的大小不一樣，有時候出現兩把刀具或者三把刀具都在報警范圍，此時，操作人員需把操作面板轉換到刀具清單界面，從單一刀具的“黃色行”提示掌握目前已經達到報警值的刀具信息。如圖3中的14006、14014刀具同時達到了報警值顯示的狀態。

2、使操作人員了解到生產線旁的備用刀具是否到位

生產線操作人員發現報警提示后，應立即根據操作面板的信息顯示了解需要調換的刀具信息，然后檢查生產線旁是否有備用刀具，如果沒有應立即通知班組長，由班組長聯系刀具管理人員將缺少的刀具送至生產線旁，以減少因缺少刀具而造成的停機損失。

3、增加目檢頻次了解刀具的加工狀況

當刀具使用壽命接近報警值時，出現加工質量問題的風險也就越大，此時報警值的提示可以讓操作人員增加刀具切削加工中的目檢頻次來避免不確定因素造成的質量風險出現。

報警值數據的單位

刀具報警值的信息，在設備上有多種顯示界面形式，圖1是常用刀具信息的一種表現形式。

圖中所示數據是從刀具報警值的角度分析得出的，生產線操作人員應該注意的內容是刀具的使用設定壽命數量（6800）、刀具使用的剩余數量（4833）及刀具使用壽命的報警值（136）。刀具在切削加工中的使用壽命報警值有其量化值的單位：刀具設定壽命的剩余加工時間；刀具設定壽命的剩余加工零件數。

1、以加工時間為單位

理論上刀具的使用壽命是指刀具的磨損達到規定標準前的總切削時間（單位min），根據這一定義，刀具使用壽命的報警值應該以刀具能夠完成的加工時間為單位，表1所示為設備供應商GROB公司在V6缸蓋生產線設備預驗收時的刀具使用壽命和刀具使用壽命報警值的設定推薦數值。在實際生產中，這種以加工時間為單位的推薦值存在有應用不便之處：控制系統必須對刀具的單件加工時間和報警值設定的時間進行一次轉換，才能得出刀具的剩余加工零件數。因此，這種以時間為單位的刀具使用壽命設定值適用于小批量或者專門的單件切削加工情況下，因為這種情況下切削刀具使用壽命報警值的設定僅僅是提示操作人員要更換刀具。

2、以加工零件數為單位

在汽車動力總成零部件的切削加工過程中，對于操作人員來說，以加工零件數為單位來了解刀具的使用情況比較直觀，表2所示為設備供應商GROB公司將V6缸蓋生產線OP10~OP40工序的刀具使用壽命報警值和單位從以時間為單位轉換成以加工零件件數為單位的另一種表達方式，這種方式不僅給生產線上操作人員的工作帶來了便利，同時與其他以件數為單位的量化單位實現了統一。

報警值數據的設定

表1和表2中列出了刀具使用壽命報警值設定的參考數據，但在實際生產過程中，該數值的設定需要遵循一定的規則，主要從以下幾個方面來考慮設定數值的范圍：

1、刀具使用壽命的定量百分比

刀具使用壽命是根據機床供應商的推薦值和生產過程中的實際應用而得出的經驗值。實際生產中，當刀具越接近使用壽命的設定值時，越容易出現問題，因此，在實際生產中，當刀具使用壽命達到設定值的一個定量百分比時，便需要更換刀具。這種幾乎到達設定壽命的界限時出現的調換刀具現象，就是在調整刀具前所應重視的加工零件數，即加強對切削刀具的剩余百分數的零件的目檢與測量的頻次。這種風險現象的出現，可以通過兩個方面來解決：重新評估刀具使用壽命；通過報警值選擇刀具使用壽命加工件數的2％來控制。

2、刀具管理的支持時間

在汽車動力總成的機加工生產線上通常配備有三套刀具：一套在機床內，一套在生產線旁，一套在刀具管理處。實際生產中由于某些原因容易造成其中一套刀具損壞，此時，周轉的刀具只剩下兩套，加之刀具管理人員對舊刀具的收回和修正不及時等原因，往往會出現生產線停線的現象。所以在設定刀具的報警值時，應該考慮刀具管理的應急支持時間，即收刀→刀具調整→送刀這三步時間，從而避免影響生產的潛在風險。圖3所示中，12號刀具（14014）設定的使用壽命為300件，假如按照2％的使用壽命來設定報警值，那只能夠設定為6件。通過對收刀→刀具調整→送刀這三步進行分析，得出刀具管理支持時間大約為3600s，而生產線加工節拍為165s/件，因此，該刀具的報警值從提示操作人員開始到實現正常換刀，其報警值應該設定為：3600s÷165s/件≈22件。

3、刀具的材質與加工的特性

刀具在實際使用的過程中，由于加工的對象不同，使用的刀具材質存在差異性，因此刀具的穩定性也不一樣。如，加工鋁合金材料的刀具相比加工黑色金屬材料的刀具往往具有穩定的刀具使用壽命值；在加工同一材料方面，遇到斷續切削與連續切削時，設定的刀具使用壽命報警值的百分比應該保證斷續切削高于連續切削。這種不同刀具的加工特性決定了報警值的設定值要高于一般刀具使用壽命的2％。

4、包含性

刀具使用壽命的報警值，是建立在全部滿足相關條件的前提下設定的。如圖2中的報警值絕大多數是設定使用壽命件數的2％，但是也有大于2％的報警值，這些大于2％的報警值就是通過其他方式方法設定的。如，14014刀具，其按照2％的使用壽命設定只有6件的報警值，而按照刀具的調整和收送時間來設定，該刀具的報警值就是22件了。也就是說，刀具的報警值應該取以各種選擇標準來設定的最大值。

結語

刀具使用壽命報警值的設定，是建立在一定的方式方法的基礎上，合理設定可以達到比較理想的狀態，保證零件的加工質量和提高設備的開動率，所以，合理設定刀具使用壽命報警值也是日常生產運作的需要。