4.5现场换刀系统换刀频率
现场换刀频率(The tool change frequency, 7TCF)是指换刀系统在单位时间 内的换刀次数。现场平均换刀间隔时间(The average time interval tool changer, Z477rC)是指换刀系统换一次刀的平均间隔时间。现场平均故障间隔时间换刀频 率(The number between MTBRrA^MTBF)是指换刀系统在平均故障间隔时间
内的换刀次数。直接采集换刀频数非常麻烦,尤其是在现场施工的情况下,必须 派人时刻盯着换刀系统,系统换一次刀,统计一次换刀时间点,非常不便利。经 过观察统计,加工时间包括换刀时间和工步持续时间这两部分,换刀时间比较短, 一般在5s~10s之间,工步持续时间比较长,一般在3min~2h之间,故相对于工
步持续时间,换刀时间比较短,可以省掉,这样换刀频率就可以通过采集零件工 步数以及工步持续时间来计算,采集的数据也就由直接采集换刀时间点换成采集 零件加工工步数以及每道工步的时间,这些数据都可以通过相应的程序来查询, 非常的便利,而且节省时间。
考虑到单个零件或者少量零件加工时,加工工艺可能由于人工操作的原因出 现时间误差,为了降低此类误差甚至是消除,只采集大批量加工的数据,并且大 批量加工中调试件(首件)不予考虑,只考虑稳定加工中的参数。
通过对现场加工中心8台换刀系统2000个小时的跟踪统计,将记录的零件 工步数以及每道工步的加工时间统计在附录1表A-8中。部分统计结果见附录3 表C-1,最终处理后的数据见附录3表C-2。
通过附录3表C-1以及公式(4.54)可得:
7TCF现场=0.074次/min,rA77:TC现场=13.51 min/ 次,现场=9569.088 次。
即现场试验换刀频率为0.074次,现场平均换刀间隔时间为13. 51min,现场平 均故障时间间隔换刀频率为9569. 088次。从这也可以看出现场换刀系统的换刀 频率很低,自动换刀系统故障短时间难以暴露。
4.6实验室换刀系统换刀频率
实验室换刀系统换刀频率7TCF是指在实验室条件下,换刀系统在单位时间 内的换刀次数。换刀频率试验数据来源于从2011~2013年间对实验室圆盘式刀库 自动换刀系统试验数据的统计,具体数据见附录3表C-3。
实验室换刀频率与加工中心换刀频率对比发现,实验换刀频率为6.0696次 每分钟,而现场换刀频率只有0.074次每分钟。故相比于现场换刀频率,实验室 换刀频率更高。
现场平均故障时间间隔换刀频率为9569. 088次,在实验室试验下,达到现 场平均故障间隔时间换刀频率只需要26. 28h。由于误差等原因,这个时间可近 似为78. 84h,而现场需要2168h。故实验室试验在短时间内就能达到现场试验很 长时间才能达到的效果。
综上所知,实验室试验有利于短时间激发盘式刀库的故障,暴露其薄弱环节。
4.8本章小结
本章针对不同类型的试验数据的分析方法进行了研宄。从整体上来讲,试验 数据分为两种类型:一种为盘式刀库自动换刀系统的故障数据。根据样本量的不 同,实验室故障数据和现场故障数据采用不用的建模分析方法,前者由于样本量 小,一般采用贝叶斯分布模型,后者由于样本量大,一般采用常用分布模型;另 一种为自动换刀系统换刀频率。根据采集数据的难易程度,实验室和现场频率数 据分布采用直接计算法和近似求取法。通过实验室换刀频率与现场换刀频率的对比分析,发现实验室换刀频率要比现场换刀频率高,有利于在短时间内激发自动 换刀系统的潜在故障,暴露换刀系统的薄弱环节。
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