[發明專利]一種刀具壽命預測方法及智能刀具管理系統

有效

• 申請號: 201910363814.4
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN109934424B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 王維龍;楊開益;潘鐘強;梁偉達
• 申請（專利權）人: 廈門嶸拓物聯科技有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/04;G06N3/00
• 代理公司: 廈門市精誠新創知識產權代理有限公司 35218
• 代理人: 何家富

本發明涉及一種刀具壽命預測方法及智能刀具管理系統，該方法中包括以下步驟：S1：設定n種影響刀具壽命的參數，并選擇m組刀具的數據組成訓練數據集，每組刀具數據均包括n個對應于每種參數的參數值和刀具壽命值；S2：建立刀具壽命預測模型，將訓練數據集中的各參數值作為輸入數據，刀具壽命值作為輸出數據，對刀具壽命預測模型進行訓練，確定刀具壽命預測模型的參數；S3：將待測刀具的數據輸入最優的刀具壽命預測模型中，根據模型的輸出確定刀具壽命的預測值。本發明將刀具壽命預測模型應用在智能刀具管理系統中，能夠有效的提高刀具剩余壽命預測的精準性。

技術領域

本發明涉及精密加工技術領域，尤其涉及一種刀具壽命預測方法及智能刀具管理系統。

背景技術

隨著制造業的不斷發展，自動化水平的不斷提高，數控機床的應用更加廣泛，而刀具作為數控機床核心部件，其重要性不言而喻。尤其在精密加工領域，刀具是否合理配置、科學使用、精準預測直接影響著零部件的加工質量、企業的生產效率及單位的用工成本。

離散制造過程中對復雜刀具的在線監測、壽命預測需求廣泛，然而傳統的刀具管理系統僅僅針對于刀具生產流程中的信息化管理，對刀具工況、刀具磨損、刀具壽命等方面缺乏科學有效的智能化監測預警措施，且復雜刀具從設計、制造、加工產品、維修和報廢等全生命周期中存在數據鏈斷流、狀態不可控和業務鏈割裂等問題，這使得刀具管理問題愈發突出，企業廠家的產品質量難以得到保障、生產效率低下、用工成本提高，直接影響著企業廠家的核心競爭力。

發明內容

為解決上述問題，本發明一種刀具壽命預測方法，將其應用在智能刀具管理系統中，能夠有效的提高刀具剩余壽命預測的精準性。

具體方案如下：

一種刀具壽命預測方法，包括以下步驟：

S1：設定n種影響刀具壽命的參數，并選擇m組刀具的數據組成訓練數據集，每組刀具數據均包括n個對應于每種參數的參數值和刀具壽命值；

S2：建立刀具壽命預測模型，將訓練數據集中的各參數值作為輸入數據，刀具壽命值作為輸出數據，對刀具壽命預測模型進行訓練，確定刀具壽命預測模型的參數；

S3：將待測刀具的數據輸入最優的刀具壽命預測模型中，根據模型的輸出確定刀具壽命的預測值。

進一步的，步驟S1中，設定訓練數據集的輸入數據集X＝[x_m1,x_m2,x_m3,…,x_mn]^T，輸出數據集Y＝[y₁,y₂,y₃,…,y_m]^T；

步驟S2具體包括以下步驟：

S21：對模型參數進行初始化設定：

輸入層個數為n個；

隱含層個數為k個；

輸出層神經元個數為1個；

輸入層至第i個隱含層之間的連接權值a_i＝[a_i1,a_i2,……,a_in]^T；

第i個隱含層的閾值b_i；

輸出權值矩陣c_i＝[c₁,c₂,……,c_k]^T；

激勵函數g(x)；

其中，連接權值a_i和閾值b_j的取值范圍為[-1,1]；