自動化車床刀具檢測優化探討
2018-5-30 來源： 營口理工學院 作者：朱江
摘 要：隨著自動化技術在各個行業的廣泛應用，自動化車床刀具的檢測方式也開始經歷了一定的改革和創新。文章從自動化車床加工零件過程中的問題檢測流程進行分析，為檢測方式的優化與刀具之間的關系展開探討。
關鍵詞：自動化車床；刀具；檢測技術；優化研究
自動車床的可靠性以及維護策略一直都是相關行業的研究課題，設計部門通過采取可靠性良好的維修模式可以幫助工業企業的發展提高生產資本的使用效率。自動化車床的管使用是一個較為復雜的系統，可以為生產工序的安全運行以及刀具的檢測結果進行優化。刀具檢測周期的設定一直是該課題中的關鍵點，若是刀具檢測周期過長，可以降低檢測過程使用的經費但是往往也會對故障的產生無可奈何；若是刀具檢測周期過短，可以提高產品檢測質量的同時也會增加檢查經費，因此研究部門需要對自動化車床刀具的檢測過程進行優化，全面提高工業企業的生產質量和效率。
一、自動化車床刀具檢測優化模型分析
在經過對自動化車床設備運行過程的研究可以發現，故障的出現階段往往是刀具的檢測環節，因此文中暫且將其他的設備故障形式稱之為小概率事件，在對自動化車床檢測優化的研究中只考慮到刀具故障，使用數學中概率理論，建立檢測周期為時間單位的期望資費模型，已確定最佳檢測周期為基本目的，利用函數的性質將期待值最小情況下的檢測周期推算出來，文中將會使用數學模型化的方式求出設備檢測周期和刀具更換的最佳時間間隔。
二、自動化車床刀具檢測優化問題假設
前文中提到使用自動化車床處理零件的過程作為課題的研究背景，而刀具出現的故障是檢測過程中最需要優化的地方，因此研究人員現將出現了100 次故障以后的刀具完成生產零件的數目進行統計。
設定問題：假設自動化車床在刀具故障時無法生產任何合格的零件，而刀具正常的情況下產生的零件均為合格零件，設計出生產最佳情況的故障檢測周期和刀具更換狀態；假設自動化車床刀具在故障時的零件合格率為40%，而正常情況生產的同時仍然存在2% 的不合格率，求解生產最佳情況的故障檢測周期和刀具更換方式。
設定假設：假設每一個零件的生產過程的故障都是隨機具的壽命是影響零件產生的直接原因；假設只能使用檢測零件的方式判斷故障的產生情況；假設不合格零件的檢查是沒有失誤的；假設不論是任何形式的刀具損壞情況維修費用均是3000 元每次，恢復好的刀具是可以立即投入生產過程的；假設工序正常的情況下的停機費用在1500 元每次，這個費用包含了更換刀具的費用；假設零件的檢測過程可以不必產生任何費用，只是在檢測出不合格零件的同時需要工況的調整和誤工。
三、自動化車床刀具檢測優化模型建立
（一）零件和故障數據的函數對應
根據前文中列出的100 次故障檢測結果，使用計算機軟件進行處理之后可以得出對應的散點擬合函數圖，根據圖中體現的刀具壽命散點的正如態分布情況，可以設立出有關檢測周期的概率密度函數，再使用極大值的估計法可以對應的密度數值。根據自動化車床故障的問題假設，不是由刀具的故障和零件的生產數據和刀具故障產生的機率一致，因此可以求解出每一個零件在不是刀具故障產生的不合格情況的概率，由于每一個零件都屬互相獨立的存在，因此可求解出概率的合計分布情況。
（二）故障優化的模型建立
在對問題假設的分析可以了解到，研究刀具檢測情況的問題也是對單個故障目標的研究問題，因此將函數中的平均附加成本設為定值，這個定值越小則故障檢測的投資也就越小。自動化車床生產運行過程中的附加成本可以分為三個部分，包括檢測成本、不合格零件的浪費費用和刀具的維修費用，其中維修成本中還可以細分為故障后的維修成本和周期性更換刀具的成本。因此自動化車床刀具故障的維護人員可以根據實際生產中的情況設定出對應的檢測過程和檢查費用，維護流程和維護成本，具體的檢測過程可以根據下圖得出最終結果。
自動化車床刀具檢測優化的流程參考
綜上所述，文章使用了函數建模的形式為自動化車床刀具檢測優化的古城哦橫進行了對應的流程分析，為檢測成本、不合格零件的損失情況以及故障維護和更換費用的統計提供了具體的方向。這樣的故障檢測優化方案可以把把現實中比較難以用經驗討論的問題歸為了模型和函數的形式，自動化車床的故障檢測和維護人員可以根據實際的生產工序對降低企業資本投入做出貢獻，對于企業的經濟發展和運營質量的提高也有一定的指導作用。
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如果您有機床行業、企業相關新聞稿件發表，或進行資訊合作，歡迎聯系本網編輯部， 郵箱：skjcsc@vip.sina.com
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