刀具是零件加工車間重要的消耗性資源，其切削性能對零件質(zhì)量和加工效率有著直接影響。航空發(fā)動機小批量定制，零件結構和加工工藝多變，同類型刀具的加工工況不同，導致刀具的壽命差異較大。刀具更換不及時導致的質(zhì)量異常、刀具配送不及時導致的生產(chǎn)延誤等問題時有發(fā)生。因此，本項目研究了刀具磨損檢測與評價技術，收集刀具全生命周期的數(shù)據(jù)，精準預測刀具壽命，從而顯著提高零件的加工質(zhì)量和效率。

構建刀具全生命周期的系統(tǒng)模型，覆蓋試刀、采購、入庫、揀配、領用、加工零件、歸還、修磨和報廢等主要業(yè)務；開發(fā)基于圖像處理的合金鉆頭磨損帶提取算法，并分析磨損的各評價指標穩(wěn)定性，選擇合理的磨損評價指標，確定磨鈍閾值；開發(fā)多工況下刀具壽命預測方法，實現(xiàn)渦輪導向器機匣零件加工過程中鉆頭刀具磨損量的準確預測與加工壽命的合理評估；開發(fā)刀具全生命周期管控系統(tǒng)，實現(xiàn)刀具磨損檢測和壽命管控等主要功能。

建立了零件加工車間刀具全生命周期管控系統(tǒng)的SysML模型。開發(fā)基于圖像處理的刀具磨損帶提取方法，對多個磨鈍評價進行穩(wěn)定性分析，得到Weibull分布為表征實驗刀具的磨鈍規(guī)律的最佳數(shù)據(jù)分布型，并最終確定實驗刀具的磨鈍閾值為155mm。提出一種基于Lasso模型的多工況下刀具壽命預測方法。輔助企業(yè)工程師完成零件加工車間刀具全生命周期管控系統(tǒng)開發(fā)，初步實現(xiàn)了小批量定制零件加工車間刀具全生命周期的精細化管控。