CN112893948A - 一种提升复合材料机加工刀具使用寿命的方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种提升复合材料机加工刀具使用寿命的方法。包括以下步骤:获取待加工产品的产品厚度b以及刀具侧刃有效长度P;控制刀具加工待加工产品,且记录落刀次数C=i,并根据产品质量检测判断加工产品是否合格;若加工产品符合产品质量检测,则重复上一步;若加工产品不符合产品质量检测,则控制刀具下落,且记录落刀次数C=i+1;若落刀次数C≤P/b,继续加工产品,重复上述过程;若落刀次数C>P/b,则停止加工。本申请通过获取待加工产品的产品厚度以及刀具侧刃有效长度;控制刀具加工待加工产品,并根据产品质量检测判断待加工产品是否合格;当刀具无法再下落时,则停止加工,此时侧刃被充分利用,达到提高刀具使用寿命的目的。
Description
技术领域
本公开一般涉及复材及板材机加工制造领域,具体涉及一种提升复合材料机加工刀具使用寿命的方法。
背景技术
材料轻量化是实现节能减排的重要措施之一,对国家工业的可持续发展具有重要意义。而复合材料以其比重小,比强度高,比模量高,抗疲劳性能好及减震性能好等诸多优点,广泛应用于航空航天,汽车,国防等行业。但复合材料具有非均质性和各向异性特征,以及复合材料构件高精度和高质量的要求,致使加工成为一项关键的任务。
固化成型的零部件胚料由废料区和产品区组成,需要经过后处理加工过程,保留需要的产品区,后处理加工方式有很多种,如:CNC数控加工,激光切割,水切割等。
目前,CNC数控切割是最普遍使用的加工方式,产品加工包括开孔和切边,开孔可以使用钻孔方式,也可以采用铣孔方式,切边多采用铣削的加工方式。复合材料加工方式多采用铣削加工,刀具包含底刃和侧刃,且侧刃有一定长度,铣削加工过程中,底刃只在进刀时使用,进刀以后,整个加工过程都依靠侧刃完成,且侧刃只使用一段,侧刃磨损严重后,产品加工质量就无法保证,然后进行刀具报废处理,存在复合材料刀具制造成本较高,刀具价值也未完全开发使用,造成项目成本居高不下的同时,形成刀具浪费的现象。
因此,我们提出一种提升复合材料机加工刀具使用寿命的方法,用以解决上述的刀具寿命没有使用彻底,造成刀具浪费的问题。
发明内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足,期望提供一种提高了刀具的使用寿命,提升生产节拍和生产效率的提升复合材料机加工刀具使用寿命的方法。
第一方面,本申请提供一种提升复合材料机加工刀具使用寿命的方法,包括以下步骤:
步骤S1:获取待加工产品的产品厚度b以及刀具侧刃有效长度P;
步骤S2:控制刀具加工待加工产品,且记录落刀次数C=i(i=0,1,2,......,N,N为正整数),并根据产品质量检测判断加工产品是否合格;
步骤S3:若加工产品符合产品质量检测,则重复步骤S2;
步骤S4:若加工产品不符合产品质量检测,则控制刀具下落,且记录落刀次数C=i+1(i=0,1,2,......,N,N为正整数);
步骤S5:若落刀次数C≤P/b,继续加工产品,重复上述步骤S2至S4;若落刀次数C>P/b,则停止加工。
根据本申请实施例提供的技术方案,在步骤S2中,所述产品质量检测包括:产品外观检测与产品尺寸检测。
根据本申请实施例提供的技术方案,所述产品外观检测包括以下步骤:
步骤S200:获取合格产品图像和实时加工产品图像;
步骤S201:对比加工产品图像与合格产品图像,判断产品外观;
步骤S202:若加工产品图像与合格产品图像不一致,则加工产品不符合产品质量检测;
步骤S203:若加工产品图像与合格产品图像一致,再进行产品尺寸检测。
根据本申请实施例提供的技术方案,所述产品尺寸检测包括以下步骤:
步骤S204:获取加工产品尺寸、产品的公差尺寸t,得到尺寸范围b-t~b+t;
步骤S205:若加工产品尺寸不在尺寸范围b-t~b+t内,则加工产品不符合产品质量检测;
步骤S206:若加工产品尺寸在尺寸范围b-t~b+t内,则加工产品符合产品质量检测。
根据本申请实施例提供的技术方案,所述产品尺寸检测包括以下步骤:
步骤S210:获取产品的公差尺寸t,得到尺寸范围b-t~b+t;
步骤S211:通过测量检具对加工产品进行测量,并判断产品尺寸;
步骤S212:若加工产品尺寸不在尺寸范围b-t~b+t内,则加工产品不符合产品质量检测;
步骤S213:若加工产品尺寸在尺寸范围b-t~b+t内,再进行产品外观检测。
根据本申请实施例提供的技术方案,所述产品外观检测包括以下步骤:
步骤S214:获取合格产品图像和实时加工产品图像;
步骤S215:若加工产品图像与合格产品图像不一致,则加工产品不符合产品质量检测;
步骤S216:若加工产品图像与合格产品图像一致,则加工产品符合产品质量检测。
综上所述,本技术方案具体地公开了一种提升复合材料机加工刀具使用寿命的方法的具体步骤。本申请具体地通过获取待加工产品的产品厚度以及刀具侧刃有效长度;控制刀具加工待加工产品,且记录落刀次数,并根据产品质量检测判断待加工产品是否合格;若待加工产品符合产品质量检测,则控制刀具加工继续加工下一个待加工产品;若待加工产品不符合产品质量检测,则控制刀具下落,且记录落刀次数,继续加工产品,重复上述过程;当刀具无法再下落时,则停止加工,刀具侧刃全部磨损,无法使用,此时刀具侧刃得到充分利用,达到提高刀具使用寿命的目的。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1为一种提升复合材料机加工刀具使用寿命的方法的流程示意图。
图2为产品质量检测的第一种方式的流程示意图。
图3为产品质量检测的第二种方式的流程示意图。
图4为刀具加工产品的结构示意图。
图中标号:1、刀柄;2、刀具本体;3、底刃;4、侧刃;5、复合材料产品。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明,而非对该发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
请参考图1所示的本申请提供的一种提升复合材料机加工刀具使用寿命的方法的示意图,包括以下步骤:
步骤S1:获取待加工产品的产品厚度b以及刀具侧刃有效长度P;
步骤S2:控制刀具加工待加工产品,且记录落刀次数C=i(i=0,1,2,......,N,N为正整数),并根据产品质量检测判断加工产品是否合格;
步骤S3:若加工产品符合产品质量检测,则重复步骤S2;
步骤S4:若加工产品不符合产品质量检测,则控制刀具下落,且记录落刀次数C=i+1(i=0,1,2,......,N,N为正整数)
步骤S5:若落刀次数C≤P/b,继续加工产品,重复上述步骤S2至S4;若落刀次数C>P/b,则停止加工。
在本实施例中,如图4所示,刀具包括:刀柄1与连接在其上的刀具本体2;刀具本体2由底刃3和侧刃4构成;
而所需要加工的产品,例如为由模具成型的复合材料产品5,且其各处的厚度均匀一致;复合材料产品5的理论加工周长长度为L;
步骤S1:先获取复合材料产品5的产品厚度b和刀具侧刃4有效长度P;
为了充分利用侧刃4,将侧刃4的有效长度P分为C段使用,且其单位长度P/C略大于产品厚度b,即P/C+Δh>b(0<Δh<P/C);
步骤S2:控制刀具加工复合产品5,在开始加工时,利用刀柄1带动刀具本体2对复合材料产品5进行加工,底刃3则用于开始加工时的进刀,之后的加工进给均由侧刃4完成;并记录初始的落刀次数C=0,再根据产品质量检测判断待加工产品是否合格;
其中,所述产品质量检测包括:产品外观检测与产品尺寸检测;通过对产品外观和产品尺寸的综合检测结构判断复合材料产品5是否满足质量要求;
步骤S3:若加工产品符合产品质量检测,则继续加工下一个待加工产品,重复步骤S2;
步骤S4:若加工产品不符合产品质量检测,记录刀具磨损量d和产品加工数量a;再控制刀具下落,且记录落刀次数C=0+1=1;
重复步骤S2:控制刀具加工复合材料产品5,在开始加工时,利用刀柄1带动刀具本体2对复合材料产品5进行加工,底刃3则用于开始加工时的进刀,之后的加工进给均由侧刃4完成;并记录初始的落刀次数C=1,再根据产品质量检测判断待加工产品是否合格;
重复步骤S3:若加工产品符合产品质量检测,则继续加工下一个待加工产品,重复步骤S2;
重复步骤S4:若加工产品不符合产品质量检测,记录刀具磨损量d和产品加工数量a;再控制刀具下落,且记录落刀次数C=1+1=2;
重复步骤S2:控制刀具加工复合产品5,在开始加工时,利用刀柄1带动刀具本体2对复合材料产品5进行加工,底刃3则用于开始加工时的进刀,之后的加工进给均由侧刃4完成;并记录初始的落刀次数C=2,再根据产品质量检测判断待加工产品是否合格;
重复步骤S3:若待加工产品符合产品质量检测,则继续加工下一个待加工产品,重复步骤S2;
重复步骤S4:若待加工产品不符合产品质量检测,记录刀具磨损量d和产品加工数量a;再控制刀具下落,且记录落刀次数C=2+1=3;
步骤S5:经n次重复上述步骤S2至S4,若落刀次数C≤P/b,继续加工复合材料产品5,重复上述步骤S2至S4;在落刀次数C>P/b时,侧刃4的有效长度全部磨损,无法继续使用,则停止加工;
可知,刀具加工寿命为a*C*L。
实施例一
作为上述描述的优化方案,如图2所示,所述产品质量检测可以以产品外观为基础检测,在满足产品外观要求的前提下,再对产品尺寸进行检测,若产品同时满足产品外观与产品尺寸要求,则加工产品符合产品质量检测,若不满足产品尺寸要求,则加工产品不符合产品质量检测;若产品不满足产品外观要求,即可判定加工产品不符合产品质量检测,无需再对产品尺寸进行检测;
具体检测步骤如下:
步骤S200:获取合格产品图像和实时加工产品图像;
步骤S201:对比加工产品图像与合格产品图像,判断产品外观;
步骤S202:若加工产品图像与合格产品图像不一致,则加工产品不符合产品质量检测;
步骤S203:若加工产品图像与合格产品图像一致,再进行产品尺寸检测;
步骤S204:获取加工产品尺寸、产品的公差尺寸t,得到尺寸范围b-t~b+t;
步骤S205:若加工产品尺寸不在尺寸范围b-t~b+t内,则加工产品不符合产品质量检测;
步骤S206:若加工产品尺寸在尺寸范围b-t~b+t内,则加工产品符合产品质量检测。
实施例二
作为上述描述的优化方案,如图3所示,所述产品质量检测可以以产品尺寸为基础检测,在满足产品尺寸要求的前提下,再对产品外观进行检测,若产品同时满足产品外观与产品尺寸要求,则加工产品符合产品质量检测,若不满足产品外观要求,则加工产品不符合产品质量检测;若产品不满足产品尺寸要求,即可判定加工产品不符合产品质量检测,无需再对产品外观进行检测;
具体检测步骤如下:
步骤S210:获取产品的公差尺寸t,得到尺寸范围b-t~b+t;
步骤S211:通过测量检具对加工产品进行测量,并判断产品尺寸;
步骤S212:若加工产品尺寸不在尺寸范围b-t~b+t内,则加工产品不符合产品质量检测;
步骤S213:若加工产品尺寸在尺寸范围b-t~b+t内,再进行产品外观检测;
步骤S214:获取合格产品图像和实时加工产品图像;
步骤S215:若加工产品图像与合格产品图像不一致,则加工产品不符合产品质量检测;
步骤S216:若加工产品图像与合格产品图像一致,则加工产品符合产品质量检测。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解,本申请中所涉及的发明范围,并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案,同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下,由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (6)
1.一种提升复合材料机加工刀具使用寿命的方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1:获取待加工产品的产品厚度b以及刀具侧刃有效长度P;
步骤S2:控制刀具加工待加工产品,且记录落刀次数C=i(i=0,1,2,......,N,N为正整数),并根据产品质量检测判断加工产品是否合格;
步骤S3:若加工产品符合产品质量检测,则重复步骤S2;
步骤S4:若加工产品不符合产品质量检测,则控制刀具下落,且记录落刀次数C=i+1(i=0,1,2,......,N,N为正整数);
步骤S5:若落刀次数C≤P/b,继续加工产品,重复上述步骤S2至S4;若落刀次数C>P/b,则停止加工。
2.根据权利要求1所述的一种提升复合材料机加工刀具使用寿命的方法,其特征在于,在步骤S2中,所述产品质量检测包括:产品外观检测与产品尺寸检测。
3.根据权利要求2所述的一种提升复合材料机加工刀具使用寿命的方法,其特征在于,所述产品外观检测包括以下步骤:
步骤S200:获取合格产品图像和实时加工产品图像;
步骤S201:对比加工产品图像与合格产品图像,判断产品外观;
步骤S202:若加工产品图像与合格产品图像不一致,则加工产品不符合产品质量检测;
步骤S203:若加工产品图像与合格产品图像一致,再进行产品尺寸检测。
4.根据权利要求3所述的一种提升复合材料机加工刀具使用寿命的方法,其特征在于,所述产品尺寸检测包括以下步骤:
步骤S204:获取加工产品尺寸、产品的公差尺寸t,得到尺寸范围b-t~b+t;
步骤S205:若加工产品尺寸不在尺寸范围b-t~b+t内,则加工产品不符合产品质量检测;
步骤S206:若加工产品尺寸在尺寸范围b-t~b+t内,则加工产品符合产品质量检测。
5.根据权利要求2所述的一种提升复合材料机加工刀具使用寿命的方法,其特征在于,所述产品尺寸检测包括以下步骤:
步骤S210:获取产品的公差尺寸t,得到尺寸范围b-t~b+t;
步骤S211:通过测量检具对加工产品进行测量,并判断产品尺寸;
步骤S212:若加工产品尺寸不在尺寸范围b-t~b+t内,则加工产品不符合产品质量检测;
步骤S213:若加工产品尺寸在尺寸范围b-t~b+t内,再进行产品外观检测。
6.根据权利要求5所述的一种提升复合材料机加工刀具使用寿命的方法,其特征在于,所述产品外观检测包括以下步骤:
步骤S214:获取合格产品图像和实时加工产品图像;
步骤S215:若加工产品图像与合格产品图像不一致,则加工产品不符合产品质量检测;
步骤S216:若加工产品图像与合格产品图像一致,则加工产品符合产品质量检测。
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