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現(xiàn)場換刀頻率(The tool change frequency, 7TCF)是指換刀系統(tǒng)在單位時間 內(nèi)的換刀次數(shù)。現(xiàn)場平均換刀間隔時間(The average time interval tool changer, Z477rC)是指換刀系統(tǒng)換一次刀的平均間隔時間。現(xiàn)場平均故障間隔時間換刀頻 率（The number between MTBRrA^MTBF)是指換刀系統(tǒng)在平均故障間隔時間

內(nèi)的換刀次數(shù)。直接采集換刀頻數(shù)非常麻煩，尤其是在現(xiàn)場施工的情況下，必須 派人時刻盯著換刀系統(tǒng)，系統(tǒng)換一次刀，統(tǒng)計(jì)一次換刀時間點(diǎn),非常不便利。經(jīng) 過觀察統(tǒng)計(jì)，加工時間包括換刀時間和工步持續(xù)時間這兩部分，換刀時間比較短， 一般在5s~10s之間，工步持續(xù)時間比較長，一般在3min~2h之間，故相對于工

步持續(xù)時間，換刀時間比較短，可以省掉，這樣換刀頻率就可以通過采集零件工 步數(shù)以及工步持續(xù)時間來計(jì)算，采集的數(shù)據(jù)也就由直接采集換刀時間點(diǎn)換成采集 零件加工工步數(shù)以及每道工步的時間，這些數(shù)據(jù)都可以通過相應(yīng)的程序來查詢， 非常的便利，而且節(jié)省時間。

考慮到單個零件或者少量零件加工時，加工工藝可能由于人工操作的原因出 現(xiàn)時間誤差，為了降低此類誤差甚至是消除，只采集大批量加工的數(shù)據(jù)，并且大 批量加工中調(diào)試件（*）不予考慮，只考慮穩(wěn)定加工中的參數(shù)。

通過對現(xiàn)場加工中心8臺換刀系統(tǒng)2000個小時的跟蹤統(tǒng)計(jì)，將記錄的零件 工步數(shù)以及每道工步的加工時間統(tǒng)計(jì)在附錄1表A-8中。部分統(tǒng)計(jì)結(jié)果見附錄3 表C-1，終處理后的數(shù)據(jù)見附錄3表C-2。

通過附錄3表C-1以及公式（4.54)可得：

7TCF現(xiàn)場=0.074次/min，rA77：TC現(xiàn)場=13.51 min/ 次，現(xiàn)場=9569.088 次。

即現(xiàn)場試驗(yàn)換刀頻率為0.074次，現(xiàn)場平均換刀間隔時間為13. 51min，現(xiàn)場平 均故障時間間隔換刀頻率為9569. 088次。從這也可以看出現(xiàn)場換刀系統(tǒng)的換刀 頻率很低，自動換刀系統(tǒng)故障短時間難以暴露。

4.6實(shí)驗(yàn)室換刀系統(tǒng)換刀頻率

實(shí)驗(yàn)室換刀系統(tǒng)換刀頻率7TCF是指在實(shí)驗(yàn)室條件下，換刀系統(tǒng)在單位時間 內(nèi)的換刀次數(shù)。換刀頻率試驗(yàn)數(shù)據(jù)來源于從2011~2013年間對實(shí)驗(yàn)室圓盤式刀庫 自動換刀系統(tǒng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，具體數(shù)據(jù)見附錄3表C-3。

實(shí)驗(yàn)室換刀頻率與加工中心換刀頻率對比發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)換刀頻率為6.0696次 每分鐘，而現(xiàn)場換刀頻率只有0.074次每分鐘。故相比于現(xiàn)場換刀頻率，實(shí)驗(yàn)室 換刀頻率更高。

現(xiàn)場平均故障時間間隔換刀頻率為9569. 088次，在實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)下，達(dá)到現(xiàn) 場平均故障間隔時間換刀頻率只需要26. 28h。由于誤差等原因，這個時間可近 似為78. 84h,而現(xiàn)場需要2168h。故實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)在短時間內(nèi)就能達(dá)到現(xiàn)場試驗(yàn)很 長時間才能達(dá)到的效果。

綜上所知，實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)有利于短時間激發(fā)盤式刀庫的故障，暴露其薄弱環(huán)節(jié)。

4.8本章小結(jié)

本章針對不同類型的試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析方法進(jìn)行了研宄。從整體上來講，試驗(yàn) 數(shù)據(jù)分為兩種類型：一種為盤式刀庫自動換刀系統(tǒng)的故障數(shù)據(jù)。根據(jù)樣本量的不 同，實(shí)驗(yàn)室故障數(shù)據(jù)和現(xiàn)場故障數(shù)據(jù)采用不用的建模分析方法，前者由于樣本量 小，一般采用貝葉斯分布模型，后者由于樣本量大，一般采用常用分布模型；另 一種為自動換刀系統(tǒng)換刀頻率。根據(jù)采集數(shù)據(jù)的難易程度，實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場頻率數(shù) 據(jù)分布采用直接計(jì)算法和近似求取法。通過實(shí)驗(yàn)室換刀頻率與現(xiàn)場換刀頻率的對比分析，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室換刀頻率要比現(xiàn)場換刀頻率高，有利于在短時間內(nèi)激發(fā)自動 換刀系統(tǒng)的潛在故障，暴露換刀系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)。