[發明專利]基于i5智能數控車床的車削工藝數據庫及其應用方法

有效

• 申請號: 201611017845.7
• 申請日: 2016-11-15
• 公開（公告）號: CN106776712B
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 仇健;李帥;葛任鵬;孫純君;林劍峰
• 申請（專利權）人: 沈陽機床（集團）有限責任公司
• 主分類號: G06F16/22
• 分類號: G06F16/22;G06F16/245;G06F16/242;G06F16/248;G06F16/25
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 李曉光

本發明涉及一種基于i5智能數控車床的車削工藝數據庫，包括機床信息庫、刀具庫、工件基本信息庫、加工特征庫、裝夾庫、冷卻庫以及切削參數庫，具有對應機床信息、加工刀具、工件信息和特征、切削參數用戶操作界面和管理員維護界面的定義，以及前臺操作和后臺維護實體關聯關系；建立了切削數據庫數據結構、構建數據庫功能模塊、數據表、實體關系、加工效率、加工精度和表面質量、切削過程狀態、生成成本數據算法、構建數據庫與i5數控系統集成；基于零件特征的用戶自定義導航操作，在生成推薦切削數據的同時獲得零件的完整工藝文件。本發明可豐富智能化產品功能，提升機床產品競爭力，方便機床用戶高效應用本發明涉及的數控機床。

技術領域

本發明涉及一種智能數控車床的車削技術，具體地說是一種基于i5智能數控車床的車削工藝數據庫及其應用方法。

背景技術

1964年美國金屬切削聯合研究公司與美國空軍材料實驗室聯合開發了世界上第一個金屬切削數據庫CUTDATA，可以為3750種以上的工件材料，22種加工方式及12種刀具材料提供切削參數。德國1971年建立了切削數據情報中心(INFOS)，該中心存儲的材料可加工性信息達二百多萬個單數據，成為世界上存儲信息最多、軟件系統最完整和數據服務能力最強的切削數據庫之一。賓夕法尼亞州立大學開發的切削加工參數選擇專家系統ESMDS的推理方式為正向推理，系統的開發語言為FORTRAN77。SandvikCoromant公司開發的AutoTAS刀具管理軟件，有11個集成模塊，軟件可提供3000多種刀具的CAD模型，提供各種刀具的庫存位置、成本、供應商、切削性能、刀具壽命及要加工工件的信息。Kennametal公司也開發了自己的刀具管理軟件KATMS與ToolBoss。Datos計算機公司推出的刀具供應軟件收錄有30多種刀具，并提供大量的信息，本身計算出的或獲取的切削數據可以集成在軟件內。

我國于1980年開始研究建立金屬切削數據庫。1982年，我國第一個金屬切削數據庫在成都工具研究所籌建，1987年9月完成“試驗性車削數據庫”，1990年10月開發了多功能車削數據庫，隨后該數據庫進一步擴充為包含工件材料庫、刀具材料庫、刀具庫、刀具幾何參數庫及切削用量庫等的多套切削數據庫，它是第一個適合我國國情的車削數據庫。1988年南京航空航天大學開發了一個小型通用切削數據庫系統NAIMDS，1991年進一步開發了KBMDBS切削數據庫系統。北京理工大學針對兵器工業企業的要求，1989年研制了難加工材料切削數據庫和FMS切削數據庫，1990年建立了涂層硬質合金刀具切削數據庫，1995年開發了硬質合金刀具專家系統。莊谷安建立了汽車工業常用材料金屬切削數據庫系統，包含數據輸入、更新、檢索、輸出等基本功能，以及切削參數的優化查詢、規則推理、實例推理等在特殊功能。隨著數據庫技術、先進切削加工技術大量出現，發展出了網絡數據庫、高速切削數據庫、大量專用切削數據庫。劉忠和提出通過網絡利用瀏覽器訪問切削數據庫，任小平針對航空發動機難加工材料建立了難加工材料切削數據，萬熠建立的高速車削數據庫強調數據模型，王遵彤建立的基于實例推理的高速切削數據庫，相克俊建立的基于混合智能推理的切削數據庫側重如何智能查詢。北京理工大學對切削試驗曲線在切削數據庫中的存儲與繪制進行了研究，并在此基礎上實現了刀具的磨損、刀具壽命、斷屑和切削力等六種試驗曲線的存儲和繪制，使金屬切削數據庫在功能上不僅能夠存儲數據，而且也能處理曲線。天津大學與汽車廠家合作，建立了一個針對汽車廠家使用的金屬切削數據庫。這些對于豐富切削數據庫的內容，擴大切削數據庫的范圍，以及工程數據庫的建立都有積極的意義。

目前，切削數據庫存問題和不足：

1)市場上商用切削數據庫系統費用高昂，并且切削數據隨著數控技術、刀具技術、新材料的發展存在時效性，數據的更新和豐富需要持續投入經費；

2)商用切削數據庫并未針對具體用戶領域開發，對具體行業用戶的典型零件缺少數據針對性；

3)現階段暫沒有由機床制造商主導的針對機床用戶具體零件開發的切削數據庫，在機械加工現場尚未實現數控機床與切削數據庫的集成應用；