现场换刀频率(The tool change frequency, 7TCF)是指换刀系统在单位时间 内的换刀次数。现场平均换刀间隔时间(The average time interval tool changer, Z477rC)是指换刀系统换一次刀的平均间隔时间。现场平均故障间隔时间换刀频 率（The number between MTBRrA^MTBF)是指换刀系统在平均故障间隔时间

内的换刀次数。直接采集换刀频数非常麻烦，尤其是在现场施工的情况下，必须 派人时刻盯着换刀系统，系统换一次刀，统计一次换刀时间点,非常不便利。经 过观察统计，加工时间包括换刀时间和工步持续时间这两部分，换刀时间比较短， 一般在5s~10s之间，工步持续时间比较长，一般在3min~2h之间，故相对于工

步持续时间，换刀时间比较短，可以省掉，这样换刀频率就可以通过采集零件工 步数以及工步持续时间来计算，采集的数据也就由直接采集换刀时间点换成采集 零件加工工步数以及每道工步的时间，这些数据都可以通过相应的程序来查询， 非常的便利，而且节省时间。

考虑到单个零件或者少量零件加工时，加工工艺可能由于人工操作的原因出 现时间误差，为了降低此类误差甚至是消除，只采集大批量加工的数据，并且大 批量加工中调试件（）不予考虑，只考虑稳定加工中的参数。

通过对现场加工中心8台换刀系统2000个小时的跟踪统计，将记录的零件 工步数以及每道工步的加工时间统计在附录1表A-8中。部分统计结果见附录3 表C-1，最终处理后的数据见附录3表C-2。

通过附录3表C-1以及公式（4.54)可得：

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

即现场试验换刀频率为0.074次，现场平均换刀间隔时间为13. 51min，现场平 均故障时间间隔换刀频率为9569. 088次。从这也可以看出现场换刀系统的换刀 频率很低，自动换刀系统故障短时间难以暴露。

4.6实验室换刀系统换刀频率

实验室换刀系统换刀频率7TCF是指在实验室条件下，换刀系统在单位时间 内的换刀次数。换刀频率试验数据来源于从2011~2013年间对实验室圆盘式刀库 自动换刀系统试验数据的统计，具体数据见附录3表C-3。

实验室换刀频率与加工中心换刀频率对比发现，实验换刀频率为6.0696次 每分钟，而现场换刀频率只有0.074次每分钟。故相比于现场换刀频率，实验室 换刀频率更高。

现场平均故障时间间隔换刀频率为9569. 088次，在实验室试验下，达到现 场平均故障间隔时间换刀频率只需要26. 28h。由于误差等原因，这个时间可近 似为78. 84h,而现场需要2168h。故实验室试验在短时间内就能达到现场试验很 长时间才能达到的效果。

综上所知，实验室试验有利于短时间激发盘式刀库的故障，暴露其薄弱环节。

4.8本章小结

本章针对不同类型的试验数据的分析方法进行了研宄。从整体上来讲，试验 数据分为两种类型：一种为盘式刀库自动换刀系统的故障数据。根据样本量的不 同，实验室故障数据和现场故障数据采用不用的建模分析方法，前者由于样本量 小，一般采用贝叶斯分布模型，后者由于样本量大，一般采用常用分布模型；另 一种为自动换刀系统换刀频率。根据采集数据的难易程度，实验室和现场频率数 据分布采用直接计算法和近似求取法。通过实验室换刀频率与现场换刀频率的对比分析，发现实验室换刀频率要比现场换刀频率高，有利于在短时间内激发自动 换刀系统的潜在故障，暴露换刀系统的薄弱环节。