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

內的換刀次數。直接采集換刀頻數非常麻煩，尤其是在現場施工的情況下，必須 派人時刻盯著換刀系統，系統換一次刀，統計一次換刀時間點,非常不便利。經 過觀察統計，加工時間包括換刀時間和工步持續時間這兩部分，換刀時間比較短， 一般在5s~10s之間，工步持續時間比較長，一般在3min~2h之間，故相對于工

步持續時間，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 步數以及工步持續時間來計算，采集的數據也就由直接采集換刀時間點換成采集 零件加工工步數以及每道工步的時間，這些數據都可以通過相應的程序來查詢， 非常的便利，而且節省時間。

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據，并且大 批量加工中調試件（*）不予考慮，只考慮穩定加工中的參數。

通過對現場加工中心8臺換刀系統2000個小時的跟蹤統計，將記錄的零件 工步數以及每道工步的加工時間統計在附錄1表A-8中。部分統計結果見附錄3 表C-1，終處理后的數據見附錄3表C-2。

通過附錄3表C-1以及公式（4.54)可得：

7TCF現場=0.074次/min，rA77：TC現場=13.51 min/ 次，現場=9569.088 次。

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

4.6實驗室換刀系統換刀頻率

實驗室換刀系統換刀頻率7TCF是指在實驗室條件下，換刀系統在單位時間 內的換刀次數。換刀頻率試驗數據來源于從2011~2013年間對實驗室圓盤式刀庫 自動換刀系統試驗數據的統計，具體數據見附錄3表C-3。

實驗室換刀頻率與加工中心換刀頻率對比發現，實驗換刀頻率為6.0696次 每分鐘，而現場換刀頻率只有0.074次每分鐘。故相比于現場換刀頻率，實驗室 換刀頻率更高。

現場平均故障時間間隔換刀頻率為9569. 088次，在實驗室試驗下，達到現 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,而現場需要2168h。故實驗室試驗在短時間內就能達到現場試驗很 長時間才能達到的效果。

綜上所知，實驗室試驗有利于短時間激發盤式刀庫的故障，暴露其薄弱環節。

4.8本章小結

本章針對不同類型的試驗數據的分析方法進行了研宄。從整體上來講，試驗 數據分為兩種類型：一種為盤式刀庫自動換刀系統的故障數據。根據樣本量的不 同，實驗室故障數據和現場故障數據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換刀頻率。根據采集數據的難易程度，實驗室和現場頻率數 據分布采用直接計算法和近似求取法。通過實驗室換刀頻率與現場換刀頻率的對比分析，發現實驗室換刀頻率要比現場換刀頻率高，有利于在短時間內激發自動 換刀系統的潛在故障，暴露換刀系統的薄弱環節。