一种刀具剩余寿命预测方法、装置、设备及介质与流程

本公开涉及数控机床刀具寿命预测，尤其涉及一种刀具剩余寿命预测方法、装置、设备及介质。

背景技术：

1、刀具寿命直接关系到生产的进行和刀具的使用和维护，是确定换刀时间的重要依据，在实际生产应用中有重要意义。然而，目前的刀具寿命预测方法存在着成本高、准确率低、存在延迟等诸多问题。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本公开提供了一种刀具剩余寿命预测方法、装置、设备及介质。

2、根据本公开的一方面，提供了一种刀具剩余寿命预测方法，包括：

3、在刀具在目标工况下的加工过程中，获取所述刀具在前一次加工的第一工况下的加工过程参数；

4、获取刀具分别在所述第一工况下和所述目标工况下模拟出的第一刀具磨损曲线函数和第二刀具磨损曲线函数；其中，刀具磨损曲线函数是用于表示加工时长和刀具磨损剩余量之间的函数；

5、通过预设的刀具寿命预测模型根据所述加工过程参数得到所述刀具的第一理论加工寿命；其中，所述刀具寿命预测模型用于表示加工过程参数与加工寿命之间的映射关系；

6、基于所述第一理论加工寿命确定所述刀具在所述第一工况及其之前加工过程中产生的累积损伤比；

7、根据所述累积损伤比、所述第一理论加工寿命和所述第一刀具磨损曲线函数，确定所述刀具在所述第一工况下的刀具磨损剩余量；

8、根据所述刀具磨损剩余量和所述第二刀具磨损曲线函数，预测所述刀具在所述目标工况下的目标加工时长；

9、记录所述刀具实际的第一加工时长，在所述第一加工时长达到所述目标加工时长的情况下，确定对所述刀具进行换刀。

10、根据本公开的另一方面，提供了一种刀具剩余寿命预测装置，包括：

11、参数获取模块，用于在刀具在目标工况下的加工过程中，获取所述刀具在前一次加工的第一工况下的加工过程参数；

12、磨损曲线获取模块，用于获取刀具分别在所述第一工况下和所述目标工况下模拟出的第一刀具磨损曲线函数和第二刀具磨损曲线函数；其中，刀具磨损曲线函数是用于表示加工时长和刀具磨损剩余量之间的函数；

13、寿命预测模块，用于通过预设的刀具寿命预测模型根据所述加工过程参数得到所述刀具的第一理论加工寿命；其中，所述刀具寿命预测模型用于表示加工过程参数与加工寿命之间的映射关系；

14、损伤比确定模块，用于基于所述第一理论加工寿命确定所述刀具在所述第一工况及其之前加工过程中产生的累积损伤比；

15、刀具磨损量确定模块，用于根据所述累积损伤比、所述第一理论加工寿命和所述第一刀具磨损曲线函数，确定所述刀具在所述第一工况下的刀具磨损剩余量；

16、加工时长预测模块，用于根据所述刀具磨损剩余量和所述第二刀具磨损曲线函数，预测所述刀具在所述目标工况下的目标加工时长；

17、时长比对模块，用于记录所述刀具实际的第一加工时长，在所述第一加工时长达到所述目标加工时长的情况下，确定对所述刀具进行换刀。

18、根据本公开的另一方面，提供了一种电子设备，所述电子设备包括：

19、处理器；

20、用于存储所述处理器可执行指令的存储器；

21、所述处理器，用于从所述存储器中读取所述可执行指令，并执行所述指令以实现上述方法。

22、根据本公开的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序用于执行上述方法。

23、本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

24、本公开涉及一种刀具剩余寿命预测方法、装置、设备及介质，该方法包括：在刀具在目标工况下的加工过程中，获取刀具在前一次加工的第一工况下的加工过程参数；获取刀具分别在第一工况下和目标工况下模拟出的第一刀具磨损曲线函数和第二刀具磨损曲线函数；其中，刀具磨损曲线函数是用于表示加工时长和刀具磨损剩余量之间的函数；通过预设的刀具寿命预测模型根据加工过程参数得到刀具的第一理论加工寿命；基于第一理论加工寿命确定刀具在第一工况及其之前加工过程中产生的累积损伤比；根据累积损伤比、第一理论加工寿命和第一刀具磨损曲线函数，确定刀具在第一工况下的刀具磨损剩余量；根据刀具磨损剩余量和第二刀具磨损曲线函数，预测刀具在目标工况下的目标加工时长；记录刀具实际的第一加工时长，在第一加工时长达到目标加工时长的情况下，确定对刀具进行换刀。

25、本技术方案中，先利用前一次加工的第一工况下的第一刀具磨损曲线函数和加工过程参数，确定出刀具在前一次加工之后的刀具磨损剩余量；而后，由于下一次加工是在前一次加工之后的刀具磨损剩余量的基础上进行，因而可以利用该刀具磨损剩余量和第二刀具磨损曲线函数，预测刀具本次加工时在目标工况下的目标加工时长。简言之，本方案可以利用前一次加工的数据来预测本次加工的目标加工时长，这样能够在多种加工工况下实现对刀具使用寿命的预测，在多种加工工况的场景中，能够增加刀具寿命预测的准确性。同时，利用刀具寿命预测模型能够降低刀具寿命预测成本和准确性；通过记录刀具实际的第一加工时长能够及时确定换刀，增加了换刀的及时性。

技术特征：

1.一种刀具剩余寿命预测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述第一理论加工寿命确定所述刀具在所述第一工况及其之前加工过程中产生的累积损伤比，包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述累积损伤比、所述第一理论加工寿命和所述第一刀具磨损曲线函数，确定所述刀具在所述第一工况下的刀具磨损剩余量，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述刀具在前一次加工的第一工况下的加工过程参数，包括：

5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述加工过程参数包括：切削速度、切削深度、切削宽度、刀具齿数、刀具直径、进给量和进给量的加速度。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

8.一种刀具剩余寿命预测装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述指令在终端设备上运行时，使得所述终端设备实现如权利要求1-7中任一所述的方法。

技术总结
本公开涉及一种刀具剩余寿命预测方法、装置、设备及介质，该方法包括：在刀具在目标工况下的加工过程中，获取刀具在第一工况下的加工过程参数；获取刀具分别在第一工况下和目标工况下模拟出的第一刀具磨损曲线函数和第二刀具磨损曲线函数；通过刀具寿命预测模型根据加工过程参数得到第一理论加工寿命；基于第一理论加工寿命确定累积损伤比；根据累积损伤比、第一理论加工寿命和第一刀具磨损曲线函数，确定刀具磨损剩余量；根据刀具磨损剩余量和第二刀具磨损曲线函数，预测目标加工时长；记录刀具实际的第一加工时长，在第一加工时长达到目标加工时长的情况下，确定对刀具进行换刀。本公开能够提高刀具寿命预测的准确性并降低成本。

技术研发人员：孙涛,郝文华,王文超,李海翔,闫鹏,吴庆学,李菲菲,孙仁梅
受保护的技术使用者：山东豪泉软件技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/25