[發(fā)明專利]刀具壽命估測裝置及方法

在審

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• 申請日: 2019-01-21
• 公開（公告）號: CN111215966A
• 公開（公告）日: 2020-06-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳俊任
• 申請（專利權(quán)）人: 財團法人資訊工業(yè)策進會
• 主分類號: B23Q17/09
• 分類號: B23Q17/09
• 代理公司: 北京律誠同業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11006
• 代理人: 徐金國

一種刀具壽命估測方法，應(yīng)用于刀具壽命估測裝置，刀具壽命估測方法包含：在加工刀具機的切削狀態(tài)中，偵測并擷取加工刀具機中包含刀具坐標、轉(zhuǎn)速以及進給率的運作參數(shù)；計算累計切削時間；根據(jù)刀具坐標，計算切削圓周路徑；根據(jù)工件材質(zhì)，產(chǎn)生工件硬度系數(shù)；根據(jù)進給率以及工件材質(zhì)，產(chǎn)生進給系數(shù)；以及將累計切削時間、切削圓周路徑、轉(zhuǎn)速、工件硬度系數(shù)以及進給系數(shù)相乘，以產(chǎn)生刀具損耗累計值，并通過該刀具損耗累計值計算一刀具剩余壽命。本發(fā)明的刀具壽命估測裝置及方法考慮進給系數(shù)與工件材質(zhì)的影響，有效地估測刀具的壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是有關(guān)于一種壽命估測技術(shù)，且特別是有關(guān)于一種刀具壽命估測裝置及方法。

背景技術(shù)

在機械設(shè)備中，故障的原因有超過六成是由于機臺動件的零組件磨耗所造成。其中，工具機中的刀具，更是影響加工品質(zhì)最關(guān)鍵的因素。一旦刀具的壽命將盡，將使加工的品質(zhì)下降。因此，判斷刀具的磨損狀況并估計剩余的壽命，以在造成品質(zhì)下降前及時更換，將能大幅提升產(chǎn)品的良率。

因此，如何設(shè)計一個新的刀具壽命估測裝置及方法，以解決上述的缺失，乃為此一業(yè)界亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明內(nèi)容旨在提供本揭示內(nèi)容的簡化摘要，以使閱讀者對本揭示內(nèi)容具備基本的理解。此發(fā)明內(nèi)容并非本揭示內(nèi)容的完整概述，且其用意并非在指出本發(fā)明實施例的重要/關(guān)鍵元件或界定本發(fā)明的范圍。

本發(fā)明內(nèi)容的一目的是在提供一種刀具壽命估測裝置及方法，考慮進給系數(shù)與工件材質(zhì)的影響，有效地估測刀具的壽命，借以改善先前技術(shù)的問題。

為達上述目的，本發(fā)明內(nèi)容的一技術(shù)態(tài)樣是關(guān)于一種刀具壽命估測裝置，包含：偵測模塊、記憶體以及處理器。偵測模塊配置以偵測加工刀具機的多個運作參數(shù)，其中運作參數(shù)包含刀具坐標、轉(zhuǎn)速以及進給率。記憶體配置以儲存多個計算機可執(zhí)行指令。處理器電性耦接于記憶體，并配置以擷取并執(zhí)行計算機可執(zhí)行指令，以執(zhí)行刀具壽命估測方法，刀具壽命估測方法包含：在加工刀具機的切削狀態(tài)中，偵測并擷取運作參數(shù)；計算累計切削時間；根據(jù)刀具坐標，計算切削圓周路徑；根據(jù)工件材質(zhì)，產(chǎn)生工件硬度系數(shù)；根據(jù)進給率以及工件材質(zhì)，產(chǎn)生進給系數(shù)；以及將累計切削時間、切削圓周路徑、轉(zhuǎn)速、工件硬度系數(shù)以及進給系數(shù)相乘，以產(chǎn)生刀具損耗累計值，并通過該刀具損耗累計值計算一刀具剩余壽命。

于一實施例中，記憶體更配置以儲存刀具壽命數(shù)據(jù)庫，工件硬度系數(shù)是根據(jù)工件材質(zhì)于刀具壽命數(shù)據(jù)庫查表產(chǎn)生，且進給系數(shù)是根據(jù)進給率以及工件材質(zhì)于刀具壽命數(shù)據(jù)庫查表產(chǎn)生。

于一實施例中，刀具壽命估測方法還包含：自刀具壽命數(shù)據(jù)庫擷取總刀具壽命；以及將總刀具壽命減去刀具損耗累計值，以計算刀具剩余壽命。

于一實施例中，刀具壽命估測方法還包含：判斷加工刀具機的主軸負載是否超過門檻值；以及當主軸負載是否超過門檻值時，判斷加工刀具機位于切削狀態(tài)。

于一實施例中，刀具坐標為加工刀具機的刀具相對工件中心點的坐標。

為達上述目的，本發(fā)明內(nèi)容的另一技術(shù)態(tài)樣是關(guān)于一種刀具壽命估測方法，應(yīng)用于刀具壽命估測裝置，刀具壽命估測方法包含：在加工刀具機的切削狀態(tài)中，偵測并擷取加工刀具機的多個運作參數(shù)，其中運作參數(shù)包含刀具坐標、轉(zhuǎn)速以及進給率；計算累計切削時間；根據(jù)刀具坐標，計算切削圓周路徑；根據(jù)工件材質(zhì)，產(chǎn)生工件硬度系數(shù)；根據(jù)進給率以及工件材質(zhì)，產(chǎn)生進給系數(shù)；以及將累計切削時間、切削圓周路徑、轉(zhuǎn)速、工件硬度系數(shù)以及進給系數(shù)相乘，以產(chǎn)生刀具損耗累計值，并通過該刀具損耗累計值計算一刀具剩余壽命。

于一實施例中，記憶體更配置以儲存刀具壽命數(shù)據(jù)庫，工件硬度系數(shù)是根據(jù)工件材質(zhì)于刀具壽命數(shù)據(jù)庫查表產(chǎn)生，且進給系數(shù)是根據(jù)進給率以及工件材質(zhì)于刀具壽命數(shù)據(jù)庫查表產(chǎn)生。

于一實施例中，刀具壽命估測方法還包含：自刀具壽命數(shù)據(jù)庫擷取總刀具壽命；以及將總刀具壽命減去刀具損耗累計值，以計算刀具剩余壽命。