一种切削参数与刀具寿命精准管控的方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种切削参数与刀具寿命精准管控的方法及系统，属于切削刀具的寿命管理领域。在严格管控加工参数的基础上，基于零件、加工工步与切削参数制定的刀具寿命，能够进行精确的剩余寿命计算，提醒及时换刀。通过该方法能够整体监控整个车间所有设备上的所有刀具的使用情况，相比传统模式每人看管几台机床，仅需1人就能管控数百台机床数万把刀具的使用情况。能够依据零件加工履历表记录零件加工过程每个工步使用的具体刀具以及当时的加工参数执行情况，便于工艺人员分析质量问题与改进工艺参数，促进工艺持续提升。本发明专利技术提出的方法，相比传统寿命管理模式大大提升寿命管理的精细度，提高刀具利用率，减少刀具异常带来的零件质量问题。来的零件质量问题。来的零件质量问题。

【技术实现步骤摘要】
一种切削参数与刀具寿命精准管控的方法及系统


[0001]本专利技术属于切削刀具的寿命管理领域，涉及一种切削参数与刀具寿命精准管控的方法及系统。

技术介绍

[0002]刀具是零件机加工过程中重要因素，很大程度决定了加工质量、效率与成本。切削过程中刀具会不断磨损，因此需要定期对刀具进行刃磨或更换，避免因刀具磨损、断裂造成零件加工质量波动。因此需要制定合理的刀具寿命，并在寿命到期前进行刃磨或更换。而刀具寿命控制异常复杂，由于刀具仅在加工时磨损，因此不能简单的按照时间计算。
[0003]目前行业内通常按照加工零件数量计算，而加工车间往往需要加工几十数百种零件，同一把刀具加工不同零件，由于加工材质、切削量、切削速度、进给等不同，寿命内能够加工的零件数量是不一样的。同时由于产线设置与计划安排，加工一个零件往往需要多台机床，每台仅加工部分工序，而加工同一个工件的不同部位由于切削参数的差异寿命亦有不同。因此仅按照加工零件数量计算的方法也比较粗略，而对刀具寿命管理的粗放甚至不加管理，会严重影响加工质量、效率与成本。使用时间过长，会造成刀具寿命后期加工质量下降，发生断刀甚至会造成工件报废。使用时间过短，刀具的利用率低，频繁更换刀具成本大幅提升。刀具寿命的合理管控需要考虑具体刀具在加工的具体零件甚至具体部位以及应用的切削参数，而机加车间往往是几十甚至几百台机床使用数千至数万把刀具加工数百种零件，在此情况下想要实现刀具寿命精准控制的难度极高。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于解决现有技术中需要考虑具体刀具在加工的具体零件甚至具体部位以及应用的切削参数，而机加车间往往是几十甚至几百台机床使用数千至数万把刀具加工数百种零件，在此情况下想要实现刀具寿命精准控制的难度高的问题，提供一种切削参数与刀具寿命精准管控的方法及系统。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0006]本专利技术提出的一种切削参数与刀具寿命精准管控的方法，包括如下步骤：
[0007]获取结构化刀具清单、刀具履历表信息和刀具加工参数采集表；
[0008]根据结构化刀具清单和刀具加工参数采集表，获取刀具的加工工步；
[0009]根据结构化刀具清单获取当前加工工步的刀具预设寿命，根据刀具履历表信息获取刀具原有剩余寿命；
[0010]根据刀具预设寿命和刀具原有剩余寿命，获取刀具剩余寿命、剩余加工件数及剩余加工时间，实现刀具寿命的精准管控。
[0011]优选地，获取刀具剩余寿命的方法如下：
[0012]刀具剩余寿命＝(原有剩余寿命
‑
(1/刀具预设寿命S))*100％。
[0013]优选地，获取刀具剩余加工件数的方法如下：
[0014]剩余加工件数＝刀具百分比寿命*当前工步刀具预设寿命。
[0015]优选地，获取剩余加工时间的方法如下：
[0016]剩余加工时间＝剩余加工件数*工步加工时间。
[0017]优选地，根据上机刀具明细表获得切削参数标准值，根据刀具加工参数采集表获得切削参数实时值；
[0018]当切削参数实时值大于切削参数标准值，加工机器报警；
[0019]当切削参数实时值小于等于切削参数标准值，加工机器正常工作。
[0020]优选地，结构化刀具清单包括加工一个零件使用的设备型号、加工的工序流程、每个工序需执行的工步，以及每个工步需使用的刀位号、刀具型号、对刀长度、对刀半径、刀具预设寿命和切削参数标准值。
[0021]优选地，通过在每把刀具上增加RFID芯片或二维码信息，获取刀具履历表信息。
[0022]优选地，刀具履历表信息包括刀具唯一码、切削参数实时值和刀具剩余寿命。
[0023]本专利技术提出的一种切削参数与刀具寿命精准管控的系统，包括：
[0024]刀具信息获取模块，所述刀具信息获取模块用于获取结构化刀具清单、刀具履历表信息和刀具加工参数采集表；
[0025]加工工步获取模块，所述加工工步获取模块用于根据结构化刀具清单和刀具加工参数采集表，获取刀具的加工工步；
[0026]刀具寿命获取模块，所述刀具寿命获取模块用于根据结构化刀具清单获取当前加工工步的刀具预设寿命，根据刀具履历表信息获取刀具原有剩余寿命；
[0027]刀具寿命检测模块，所述刀具寿命检测模块用于根据刀具预设寿命和刀具原有剩余寿命，获取刀具剩余寿命、剩余加工件数及剩余加工时间，实现刀具寿命的精准管控。
[0028]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0029]本专利技术提出的一种切削参数与刀具寿命精准管控的方法，能够依据零件加工履历表记录零件加工过程每个工步使用的具体刀具以及当时的加工参数执行情况，便于工艺人员分析质量问题与改进工艺参数，促进工艺持续提升。在严格管控加工参数的基础上，基于零件、加工工步与切削参数制定的刀具寿命，能够进行精确的剩余寿命计算，提醒及时换刀，实现刀具寿命精准控制。通过该方法能够整体监控整个车间所有设备上的所有刀具的使用情况，相比传统模式每人看管几台机床，仅需1人就能管控数百台机床数万把刀具的使用情况。
[0030]进一步地，考虑了设备差异、零件差异、加工工步差异、切削参数差异等因素，能够精确管控刀具寿命，相比传统寿命管理模式大大提升寿命管理的精细度，提高刀具利用率，减少刀具异常带来的零件质量问题。
[0031]进一步地，实现加工过程切削参数的严格管控，现场加工参数与工艺不符能够实时报警，提醒现场技术人员关注，保证加工过程严格受控。
[0032]本专利技术提出的一种切削参数与刀具寿命精准管控的系统，通过将系统划分为刀具信息获取模块、加工工步获取模块、刀具寿命获取模块和刀具寿命检测模块，采用模块化思想使各个模块之间相互独立，方便对各模块进行统一管理。
附图说明
[0033]为了更清楚的说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0034]图1为本专利技术的切削参数与刀具寿命精准管控的方法流程图。
[0035]图2为本专利技术的切削参数与刀具寿命精准管控的方法整体流程图。
[0036]图3为本专利技术的结构化刀具清单图。
[0037]图4为本专利技术的切削参数与刀具寿命监控模块图。
[0038]图5为本专利技术的切削参数与刀具寿命精准管控的系统图。
具体实施方式
[0039]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0040]因此，以下对在附图中提供本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种切削参数与刀具寿命精准管控的方法，其特征在于，包括如下步骤：获取结构化刀具清单、刀具履历表信息和刀具加工参数采集表；根据结构化刀具清单和刀具加工参数采集表，获取刀具的加工工步；根据结构化刀具清单获取当前加工工步的刀具预设寿命，根据刀具履历表信息获取刀具原有剩余寿命；根据刀具预设寿命和刀具原有剩余寿命，获取刀具剩余寿命、剩余加工件数及剩余加工时间，实现刀具寿命的精准管控。2.根据权利要求1所述的切削参数与刀具寿命精准管控的方法，其特征在于，获取刀具剩余寿命的方法如下：刀具剩余寿命＝(原有剩余寿命
‑
(1/刀具预设寿命S))*100％。3.根据权利要求1所述的切削参数与刀具寿命精准管控的方法，其特征在于，获取刀具剩余加工件数的方法如下：剩余加工件数＝刀具百分比寿命*当前工步刀具预设寿命。4.根据权利要求1所述的切削参数与刀具寿命精准管控的方法，其特征在于，获取剩余加工时间的方法如下：剩余加工时间＝剩余加工件数*工步加工时间。5.根据权利要求1所述的切削参数与刀具寿命精准管控的方法，其特征在于，根据上机刀具明细表获得切削参数标准值，根据刀具加工参数采集表获得切削参数实时值；当切削参数实时值大于切削参数标准值，加工机器报警；当切削参数实时值小于等于切...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵世杰，严鉴铂，寇植达，刘立明，朱殷达，
申请(专利权)人：陕西法士特汽车传动集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：