[发明专利]一种基于动态可靠度确定换刀时间的方法

摘要

本发明公开了一种基于动态可靠度确定换刀时间的方法，首先建立整个工艺流程动态可靠度模型；然后根据建立的模型计算得到刀具的可靠度，将其与许用的可靠度值进行比较，确定换刀时间。本发明基于动态可靠度确定换刀时间的方法，通过建立整个工艺流程动态可靠度模型，推导了各工序刀具的失效率计算公式，以刀具失效率为判据确定被更换刀具，最终实现刀具的最大限度应用，节约成本。

主权项

一种基于动态可靠度确定换刀时间的方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1，建立整个工艺流程动态可靠度模型；步骤2，根据步骤1建立的模型计算得到工艺流程的可靠度，将其与许用的可靠度值进行比较，确定换刀时间；其中步骤1中整个工艺流程动态可靠度模型的建立过程如下：在加工零件时，机床、操作者、刀具三者组成一个串联系统且相互独立，则整个工艺流程的可靠度表示为：Rb(t)＝Rm(t)×Ro(t)×Rt(t)   (1)式中，Rb(t)、Rm(t)、Ro(t)、Rt(t)分别表示整体工艺、机床、操作者和刀具的可靠度；假设机床在加工一批零部件时，机床本身和操作者不发生故障，即Rm(t)＝Ro(t)＝1，则有Rb(t)＝Rt(t)    (2)刀具的可靠度依赖于机床的实际工作情况，且与各切削参数有关，刀具的可靠寿命服从指数分布，则有Rt(t)=exp(-(λ/(α+1))×t(α+1)×vβ1×fβ2×dβ3)---(3)]]>式中：v为切削速度mm/min；f为进给量mm/r；d为切削深度mm；λ、α、β1、β2、β3均为常数，可由最大似然估计法求得；在实际加工过程中，通常以加工零件的个数N为计时单位，假设一个完整的工艺流程共含有n道工序，且第i道工序刀具的切削加工时间为ti，该道工序刀具的可靠度为Rti，那么整个工艺流程的可靠度看作是由n个串联的子系统组成的可靠度，由式(2)、(3)可知，当加工N个零部件时第i道工序刀具的可靠度为：Rti(N)=exp(-(λ/(α+1))×(Nti)(α+1)×viβ1×fiβ2×diβ3),i=1,2,3,K,n---(4)]]>结合式(2)、(4)得整个工艺流程的可靠度为：Rb(N)=Πi=1nRti(N)=Πi=1n{exp[-(γα+1)×(Nti)α+1×viβ1×fiβ2×diβ3]}---(5)]]>当n＝1时，式(5)表示整个工艺流程只含有一道工序时的可靠度。