《刀具监控模型:Ai算法 Or 机理研究?》

2022年9月11日 364点热度 0人点赞 0条评论

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机加工的生产过程中,加工品质往往是工厂最关心的话题,为了提高生产合格率,各家工厂都想尽一切办法,但因刀具异常所引发的品质风险依旧困扰很多机加工厂,接下来让我们一起看看,下面这家客户是怎么解决刀具异常的问题。



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客户需求


客户为长三角地区生产万向节领域的知名客户,在生产加工过程中,时常出现因刀具异常(刀具断裂、刀具崩刃)造成的品质问题,客户为此采用减少刀具使用寿命和加大人工检查的方式,但依旧治标不治本

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如何找到吉兰丁

曾在2019年的时候,吉兰丁就给这家客户集团做过很多项目,比如

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1.Ai品质预测

在无心磨机床上,采用“磨削烧伤监控系统”,采集机床主轴负载和进给轴坐标。

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并基于磨削过程的理解,提取相关特征值+Ai算法应用品质检测结果结合建模

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最终得到98%的模型准确性,可替代加工后的最后品质检测环节。

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2.加工工艺优化

通过采集机床的振动和机床动作信号,对加工节拍进行分析

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最终发现有很多空程可优化,直接带来21%效率提升点

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所以客户十分认可吉兰丁在机加工领域的技术能力和数据分析能力,于是这次遇到的难题后又找到了我们。

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项目背景

话说回来,这次面临的项目背景如下:

机床信息

机床种类:西门子828D

机床类型:单刀架45°倾斜卧式车床

监控刀具:外圆端面车刀

加工材料:铸钢

监控信号:主轴功率,实现断刀/崩刃监控

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加工工艺简述

在加工万向节时,客户按照以下加工工艺顺序进行重复加工。

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对应的加工信号如下

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加工原理解释

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车削过程

主轴通过夹具装夹住待加工工件并带动其高速旋转,与此同时,车刀沿着待加工工件的径向或者轴向进行相对运动,完成加工过程。

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矢量分解

吉兰丁基于车削加工过程的工艺特点,对过程数据(功率负载数据)进行矢量分解提取,精准监控反映刀具异常的刃角加工过程

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Ps:吉兰丁的监控产品不同于其他家用Ai算法实现刀具监控的厂商,而更多的是从机加工原理角度出发,深刻理解机加工的微观过程,并通过特征值提取再加上Ai算法的辅助,从而让监控更加精准和高效,这也是吉兰丁产品的竞争优势

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监控效果

通过前面对加工数据特征的深刻理解,也就为本次案例精准监控创造了前提。

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断刀(空跑监控)

紫色正常数据Vs棕色断刀数据

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严重崩刃监控

蓝紫色正常数据Vs红色崩刃数据

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中等崩刃监控

绿色正常数据Vs黄色崩刃数据

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轻微崩刃监控

绿色正常数据Vs黄色崩刃数据

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额外收获

通过多天的数据收集和分析,吉兰丁在实现客户的刀具异常监控功能外,还额外发现了客户的刀具可延寿的价值点

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现场人员按此换刀,可以规避后续的崩刃故障。此过程中刀具累计加工1863件,相较于原来寿命提升了14倍

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客户收益

客户在使用吉兰丁的《刀具断裂监控系统》《刀具磨损监控系统》产品可带来如下价值。


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刀具延寿

帮助刀具进行延寿,操作人员根据软件的提示进行换刀即可,这样可以在保证工件质量的前提下,最大限度使用刀具的寿命,最大可到14倍,节约生产成本。

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刀具监控

对刀具的异常状态进行监控,当刀具发生轻微崩刃或断刀时,系统也会精准发生报警,及时提醒操作人员进行刀具检查,保证工件的质量

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这个人很懒,什么都没留下

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