本發明涉及數控機床中刀具管理及換刀方法，具體涉及一種刀具管理系統及換刀方法。
背景技術：
1、刀庫系統是數控系統中重要的組成部分，現有刀庫系統通常包括刀具類型信息、刀具尺寸信息(刀具的刀徑信息、以及刀長信息)，而不存在每一刀具剩余的使用壽命信息。
2、基于上述的刀庫系統，工程師在編程對應加工工件的加工程序時，通常會默認刀具的剩余壽命為出廠時的壽命。因此，數控機床在加工工件時，需要將刀架中所有刀具換新，而更換下來的刀具則會用于手動機床或者直接報廢處理。由此可以看出，現有技術的刀庫系統仍然無法全面的管理刀具的重要信息，從而導致數控編程程序存在局限性的問題。
技術實現思路
1、為了克服現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種刀具管理系統及換刀方法，其中刀具管理系統能夠良好管理刀具的剩余壽命信息，以實現刀具管理完善，同時應用于換刀方法時，可以不需要對刀架刀具換新。
2、本發明的目的通過以下技術方案實現：
3、一種刀具管理系統，包括刀具信息庫、機床加工信息庫、以及刀具實時剩余壽命信息庫；
4、刀具信息庫，獲取所述刀具信息庫中同一類型的刀具，作為類別刀具組，并定義為tn；獲取所述類別刀具tn中相同刀徑的刀具，作為同徑刀具集合，并定義為tncn；獲取所述同徑刀具集合tncn中相同刀長的刀具，作為同長刀具集合，并定義為tncnln；將所述同長刀具集合tncnln中所有刀具按照順序進行編號，并將該刀具定義為tncnlndn；
5、機床加工信息庫，獲取所述機床加工信息庫對應所述刀具信息庫中每一刀具tncnlndn在機床的累計加工時長tx；
6、刀具實時剩余壽命信息庫，通過所述刀具信息庫獲取所述刀具信息庫中每一刀具tncnlndn的刀具出廠壽命t，將刀具tncnlndn的出廠壽命t減去其在機床的累計加工時長tx，以獲取刀具tncnlndn的所述刀具實時剩余壽命，并定義為ts。
7、進一步地，所述刀具tncnlndn的刀尖具有頂尖區p、周向弧區q、以及周向側區c；
8、獲取刀具tncnlndn對應頂尖區p的頂尖區出廠壽命tp、對應周向弧區q的周向弧區出廠壽命tq、對應周向側區c的周向側區出廠壽命tc；
9、獲取刀具tncnlndn在機床工作時，對應頂尖區p的累計加工時長txp、對應周向弧區q的累計加工時長txq、對應周向側區c的累計加工時長txc；
10、由刀具tncnlndn的頂尖區p出廠壽命tp和其累計加工時長txp之差，獲取其對應頂尖區p的實時剩余壽命tsp；
11、由刀具tncnlndn的周向弧區q出廠壽命tq和其累計加工時長txq之差，獲取其對應周向弧區q的實時剩余壽命tsq；
12、由刀具tncnlndn的周向側區c出廠壽命tc和其累計加工時長txc之差，獲取其對應周向側區c的實時剩余壽命tsc。
13、進一步地，所述刀具tncnlndn的刀尖頂點向刀軸傾角0-5°形成的范圍為所述頂尖區p；
14、所述刀具tncnlndn的刀尖頂點向刀軸傾角5-30°形成的范圍為所述周向弧區q；
15、所述刀具tncnlndn的刀尖頂點向刀軸傾角30-45°形成的范圍為所述周向側區c。
16、進一步地，所述機床佩戴刀具tncnlndn，且刀頭傾角0-5°加工工件的時長，為刀具tncnlndn對應頂尖區p的累計加工時長txp；
17、所述機床佩戴刀具tncnlndn，且刀頭傾角5-30°加工工件的時長，為刀具tncnlndn對應周向弧區q的累計加工時長txq；
18、所述機床佩戴刀具tncnlndn，且刀頭傾角30-45°加工工件的時長，為刀具tncnlndn對應周向側區c的累計加工時長txc。
19、一種換刀方法，包括步驟一、步驟二、以及步驟三；
20、步驟一：獲取機床加工程序、以及刀具管理系統，通過所述機床加工程序獲取當前工序對應的加工時間tj，通過所述刀具管理系統獲取當前加床正在工作的刀具tncnlndn的刀具實時剩余壽命ts，當該正在工作的刀具tncnlndn的刀具實時剩余壽命ts用盡時，且當前工序未完成時，獲取當前加工工序的剩余加工時間ty，然后進入下一步驟；
21、步驟二：從所述刀具管理系統中選取與所述步驟一中刀具tncnlndn相同類型tn、刀徑cn、以及刀長ln的另一刀具tncnlndn，且該刀具tncnlndn的刀具實時剩余壽命ts大于當前加工工序的剩余加工時間ty；
22、步驟三：將機床刀頭上正在工作的刀具tncnlndn卸下后，更換所述步驟二所獲取的刀具tncnlndn至機床刀頭上，以完成換刀操作。
23、進一步地，在步驟一中，當正在工作的刀具tncnlndn的刀具實時剩余壽命ts用盡時，根據所述機床加工程序要求，獲取機床刀頭需傾角進行避空工作的剩余時長，即刀頭傾角0-5°的加工剩余時長t1、刀頭傾角5-30°的加工剩余時長t2、以及傾角30-45°的加工剩余時長t3；
24、進一步地，在步驟二中，從所述刀具管理系統中選取刀具tncnlndn時，同時獲取還刀具的對應頂尖區p的實時剩余壽命tsp、對應周向弧區q的實時剩余壽命tsq、對應周向側區c的實時剩余壽命tsc，且這三個實時實時剩余壽命tsp、tsq、tsc分別大于步驟一中機床刀頭需傾角進行避空工作的剩余時長t1、t2、t3。
25、本發明具有如下有益效果：
26、1)本發明的刀具管理系統，通過刀具信息庫對刀庫中每一刀具按照類型tn、刀徑cn、刀長ln、順序dn進行分類分組并排序，使得每一把刀具在機床中均具有各自唯一的標號，實現便于查詢對應刀具，并且便于在對應刀具上進行信息標記的功能。同時通過機床加工信息庫和刀具實時剩余壽命，獲取每一刀具的刀具實時剩余壽命ts，因此在使用對應刀具時，可以根據其刀具實時剩余壽命ts判斷刀具是否用盡，同時在刀具卸下后，仍能夠清楚知道該刀具的剩余使用壽命，從而實現便于良好管理刀具剩余壽命信息，以實現刀具管理完善的功能。
27、2)本發明的換刀方法，應用了上述刀具管理系統，因此在換刀時，能夠通過機床加工程序獲取該刀具tncnlndn對應加工工序的剩余時間ty，同時還能夠從刀具管理系統中選取與之前用盡刀具tncnlndn相同類型、刀徑、刀長、而序號不同的多個刀具tncnlndn，并且從中獲取這些刀具tncnlndn的實時剩余壽命ts，并選取其一實時剩余壽命ts大于對應加工工序的剩余時間ty的刀具更換與機床的刀頭上繼續使用。而相比于現有技術的換刀方式，本發明的換刀方法可以根據系統信息更換可繼續使用的刀具tncnlndn，而現有技術僅能更換或更新新的刀具，故具有節約生產成本和提高智能加工的優點。
1.一種刀具管理系統，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的刀具管理系統，其特征在于：所述刀具tncnlndn的刀尖具有頂尖區p、周向弧區q、以及周向側區c；
3.如權利要求2所述的刀具管理系統，其特征在于：所述刀具tncnlndn的刀尖頂點向刀軸傾角0-5°形成的范圍為所述頂尖區p；所述刀具tncnlndn的刀尖頂點向刀軸傾角5-30°形成的范圍為所述周向弧區q；所述刀具tncnlndn的刀尖頂點向刀軸傾角30-45°形成的范圍為所述周向側區c。
4.如權利要求3所述的刀具管理系統，其特征在于：所述機床佩戴刀具tncnlndn，且刀頭傾角0-5°加工工件的時長，為刀具tncnlndn對應頂尖區p的累計加工時長txp；所述機床佩戴刀具tncnlndn，且刀頭傾角5-30°加工工件的時長，為刀具tncnlndn對應周向弧區q的累計加工時長txq；所述機床佩戴刀具tncnlndn，且刀頭傾角30-45°加工工件的時長，為刀具tncnlndn對應周向側區c的累計加工時長txc。
5.一種換刀方法，其特征在于，包括：
6.如權利要求5所述的換刀方法，其特征在于：