基于知识的刀具数据库系统

《基于知识的刀具数据库系统》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、基于知识的刀具数据库系统摘要：通过确定刀具结构关系和加工信息，建立刀具结构知识库和加工方案知识库，实现智能选刀和加工方案查询功能；开发软件接口和其余信息系统相连，达到资源共享的目的。关键词：知识库刀具结构知识加工方案知识系统扩展1名词及术语刀片：安装在刀体上，直接作用于工件，是参与切削的主要部分。如图1a所示。刀体：刀体主要功能是安装刀片，连接刀柄系统。刀片通过螺钉安装在刀体上，切削时，刀体为刀片提供支撑。如图1b所示。刀柄系统：其主要作用是连接主轴与刀具，使刀具达到所要求的位置与精度，传递切削所需扭矩及保证刀具的快速更换，模块式结构的刀柄系统由多个部件组成。基础柄：刀柄系统部件

2、之一，直接连接机床主轴。如图1c所示。接柄/夹头：刀柄系统部件之一，其下接口直接连接刀体，或者通过减径套与夹套与刀体相连。如图1d所示。加长接杆：一般连接在基础柄和接柄之间，当基础柄和接柄相连长度不能满足加工要求时，可以通过加长接杆来增加刀具悬深。如图1e所示。夹套：配合弹性夹头接柄使用，特点是其可以接某一系列直径的刀体。如图1f所示。减径套：是接柄的可选配件，安装减径套后，接柄能连接直径小于其下接口尺寸的刀体，但一类减径套只能连接一种直径的刀体。如图1g所示上接口：本文中，从主轴向下到刀体，每个部件连接时靠近主轴一端的接口。下接口：本文中，从主轴向下到刀体，每个部件连接时靠近刀

3、体一端的接口。a刀片b刀体c基础柄d接柄/夹头e加长杆f夹套g减径套图1刀具系统2需求分析随着技术的发展，刀具成为制约提高生产效率的最大瓶颈之一。在技术不断积累的过程中，数控人员逐渐发现，以往使用普通高速钢刀具，已经不能完全适应目前的生产需要，高速刀具的使用成为提高生产效率，改善工件表面质量的一条必经之路。在我厂高效加工的试点中，大量实例证明这一点。然而在试点的过程中，也发现了一些问题：1．新刀具和新工艺的采用积累了大量的数据和经验，但是这些数据往往保存在个人手中，缺少科学的储存、参考和检索。92．由于条件限制，不能一次性购入所需刀具，只能分批购入。保证不同批次购入的不同厂商的刀

4、具通用性就成了急需解决的新问题。3．粗加工刀具模块化程度加大，刀柄系统众多，组合可能性多种多样，如何针对加工零件选择最优组合也是一个复杂的问题。解决这些问题的一个主要途径是建立刀具数据库系统：将所有刀具录入到数据库中，通过给定刀具结构关系，辅助选刀；同时还可以显示每个刀具部件的状态、数量，采购人员了解到刀具的库存，确定；还应能查询该类刀具加工过的零件以及加工方案。3系统结构3.1系统功能本文所研究的刀具数据库系统应该具有以下的功能:a.刀具参数收集；b.刀具按结构和类型分类，结合刀具内部结构关系，实现智能选刀，并查询刀具参数；c.典型零件加工工艺数据的储存和查询，利用已有的大量经

5、验数据实现相似加工条件下的切削参数策略；d.实现通过机床、材料、刀具牌号查询相关工艺数据；e.系统具有良好扩展性，通过接口与相关的CAD/CAM单元相连，实现数据的共享。3.2系统设计根据功能需求，将系统划分为以下五个模块：a.刀具数据库：刀具及其相关部件的几何参数及实体模型；b.用户模块：用户操作界面，能实现查询、录入、用户登录、权限设置等；c.刀具结构知识库：刀具部件的组合装配约束条件作为知识录入知识库；d.加工方案知识库：储存录入的加工方案，并定义查询关键值e.与其它系统接口：可以接收其他系统的参数并输出参数给其他系统。图2系统结构93.2系统结构系统结构及各功能模块管理人

6、员如图3所示：图3系统结构4刀具结构知识描述在本文中所指的刀具若无特殊说明，都为铣刀。4.1刀具的分类常用刀具可分为：整体硬质合金刀和可转位铣刀。整体硬质合金刀可细分为立铣刀、仿形铣刀和槽铣刀等。可转位铣刀可细分为面铣刀、方肩铣刀、仿形铣刀和槽铣刀等。按照刀具接口类型可分为圆柱直柄型、侧固型、CAPTO型、螺纹型等。4.2刀具结构关系广义上一把完整的刀具是由许多部件组成，根据各自的功能不同，从主轴向下可以分为：刀柄（直接和主轴相连）、接柄（夹头）、刀体等。狭义上的刀具仅指刀体部分。本文中指的是广义上的刀具。文中将刀具分为两大部分，刀体和刀柄系统。在实际情况中，刀具的组合方式灵活多

7、变，可以根据加工需要，通过加减部件来满足加工需求。9选择刀具时考虑的因素有直径、切削长度、最高转速等。满足加工的刀体和刀柄连接方式有很多种，例如刀柄直接和刀体相连；刀柄通过减径套连接一系列直径的刀体；刀柄连接加长杆再连接刀体等。刀具部件之间组合灵活，本文中将刀具部件内部的关系分成三大块，分别是刀体和刀片、刀体和刀柄系统和刀柄系统之间的关系，以下将对这三种关系分别进行研究。4.2.1刀体和刀片刀体主要功能是安装刀片，刀片通过螺钉安装在刀体上，切削时刀片作用在工件上，刀体为其提供支撑