实现铝制壳体加工提效与不锈钢零件刀具寿命提升的策略
　　项目背景
　　铝制壳体加工挑战
　　在铝制壳体的加工过程中，为了最小化弹性变形，必须精心调整切削参数。选择合适的刀具至关重要，刀具需要有优秀的切削性能和有效的排屑能力，以适应铝合金的高切削性，确保加工过程的精确度和产品的质量。
　　不锈钢零件加工挑战
　　对于不锈钢零件，加工过程中的主要挑战是提高刀具的耐用性。由于不锈钢的高硬度，刀具磨损问题尤为突出。因此，刀具的选择和维护成为提升加工效率和降低成本的关键。
　　智能化在加工中的作用
　　机床的自动化和智能化对于提高加工效率和精度起着至关重要的作用。通过智能监控系统，可以实时监测刀具的状态，及时发现并预警可能的断裂风险，从而减少因生产中断造成的成本损失。
　　加工设备
　　钻攻中心
　　刀具
　　铣刀、钻头
　　业务场景一：加工铝制壳体
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　　客户痛点
　　1、刀柄跳动问题
　　铝屑卡入刀柄和主轴间可能导致刀长或跳动值发生信号变化，从而影响加工精度。
　　2、精度影响
　　跳动会干扰刀具的稳定性，导致加工尺寸不准确，影响产品的尺寸精度。
　　3、外观质量受损
　　不均匀的跳动可能导致工件表面出现划痕或不平整，损害产品的外观质量。
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　　解决方案
　　通过应用UJ-RCS刀柄卡屑异常监控系统，实时监控卡屑异常，避免刀柄跳动和信号变化，确保刀具稳定性，维持加工精度。
　　UJ-RCS刀柄卡屑异常监控系统原理：
　　在铝合金加工中，铝屑可能会粘附在刀柄上，在换刀时主轴通常会有吹气，但是偶尔仍会有铝屑卡入刀柄和主轴之间的问题，造成刀长或跳动值发生变化，带来风险。
　　卡屑检测的目的是在刀具换刀启动主轴后、切入工件之前，对刀具的状态进行检测，如果判定卡屑就立刻报警并停止机床，避免有卡屑问题的刀具加工造成废品。
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　　现场执行效果
　　卡屑监控实测
　　测试结论
　　1、通过对某夹位1把刀具夹屑功能测试，UJ-RCS均能有效监控卡屑并报警停机；
　　2、UJ-RCS相较机内对刀仪检测方式灵敏度更高。当垫屑厚度为0.01mm时，机床不能通过机内对刀仪测量刀长方式检测到卡屑，UJ-RCS系统能通过监控主轴相关物理量变化检测到卡屑并报警。
　　业务场景二：加工不锈钢零件
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　　客户痛点
　　1、刀具问题
　　不锈钢零件加工中刀具易断裂和磨损，这些频繁的异常情况缩短了刀具的使用寿命。
　　2、生产效率影响
　　由于生产中刀具的磨损和切削量会实时发生变化，系统不会自动调整进给倍率，进而导致效率降低。
　　3、成本上升
　　刀具的频繁更换不仅增加了材料成本，还因为生产中断而增加了时间成本，导致整体生产成本上升。
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　　解决方案
　　通过应用UJ-PMS智能加工过程监控系统，实时监控刀具异常：
　　UJ-PMS智能加工过程监控系统原理：
　　对每把刀具的加工功率曲线进行学习、生成边界、以及实时监控，在发生加工异常（如断刀、崩刃、过度磨损等常见刀具故障，工件刀具缺失、空加工、重复加工、装夹错误等常见加工问题）超出边界时，系统立即通过提醒、报警和停机等方式自动干预加工过程，从而防止后续刀具损坏、批量废品/返工、机床损坏等进一步经济损失，降低生产风险和成本，提高生产稳定性和加工品质。
　　通过应用UJ-IPS智适应控制，实时调整机床运行效率，保护刀具，减少加工风险及加工时间；
　　UJ-IPS智适应控制介绍：
　　根据即时的加工状况实时调整机床运行效率，遇大余量、硬点时降低速度，保护刀具，减少加工风险；在遇到小余量、空加工时自动提高进给倍率，减少加工时间提升加工效率。
　　基于多源信息融合的刀具监控和寿命预测算法框架
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　　现场执行效果
　　1、实测空加工模拟断刀功能验证
　　验证结果：正常加工与断刀加工负载差异明显
　　2、刀具磨损功能验证
　　（1）旧刀测试磨损监控报警
　　（2）新刀测试磨损监控报警
　　（3）刀具寿命提升验证结果
　　结论：刀具寿命显著提升，平均增长30%，最高可达200%。
　　3、项目IPS测试数据统计
　　1、测试优化方法
　　测试方法:相同刀具相同加工参数，开启和关闭提效对比加工时间。
　　2、智适应效率提升
　　效益价值
　　1、卡屑/断刀检测100%检测
　　实现100%的刀具卡屑和断刀实时检测，确保加工过程的安全性和可靠性。
　　2、效率显著提升11.89%
　　通过智能化监控系统，某产品某工序的加工效率提升了11.89%，显著减少了生产时间。
　　3、刀寿平均提升30%
　　平均刀具寿命提高了30%，特定情况下单刀寿命提升高达200%，减少了刀具更换频率和成本。
　　4、成本效益
　　通过减少刀具更换和加工中断，有效降低了生产成本，提高了整体经济效益。
　　5、加工质量保障
　　智能化监控系统确保了加工过程中的质量控制，减少了废品和返工，提升了产品合格率。
　　7、操作简便性
　　智能化系统简化了操作流程，降低了对操作人员技能的依赖，提高了生产效率。
　　8、长期投资回报
　　智能化系统的引入虽然需要初期投资，但长期来看，通过提升效率和降低成本，能够带来显著的投资回报。