CN109746763B - 数控机床、电主轴寿命预测系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电主轴寿命预测系统、一种电主轴寿命预测方法及数控机床，电主轴寿命预测系统包括数据采集装置、振动测量模块及电主轴寿命预测模块。电主轴寿命预测模块与数据采集模块及振动测量模块相连，电主轴寿命预测模块根据电主轴的转速、电流、温度、轴承理论寿命以及电主轴的振动值预测轴承的寿命剩余值，根据电主轴的振动值、已使用装卸刀次数、锥孔理论寿命以及锥孔内是否装有刀具的信息预测锥孔的寿命剩余值，根据电主轴的振动值、已使用装卸刀次数、拉刀机构理论寿命、拉刀力、松夹刀时间预测拉刀机构的寿命剩余值。本发明的数控机床、电主轴寿命预测系统及方法可对电主轴的寿命进行预测，以便及时对电主轴进行维护。
Description
技术领域
本发明涉及机床加工技术领域，特别涉及数控机床、电主轴寿命预测系统及方法。
背景技术
数控机床在工业领域有着广泛的应用，电主轴是数控机床的重要零部件，其可带动刀具对工件进行加工。电主轴容易损耗，若不及时获得其寿命信息，可能会影响工件的加工良率。然而，在现有技术中，没有一套完整的从前期电流、温度等电主轴出现的隐患就能检测到电主轴寿命信息的监控测量分析系统，不及时获得电主轴的寿命，可能会造成设备的突然故障停机。此外，没有电主轴的寿命信息，设备部门无法获得主轴的使用状态，难以计划停机保养维修。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种电主轴寿命预测系统、一种电主轴寿命预测方法及一种数控机床，可对电主轴的寿命进行预测，以便及时对电主轴进行维护。
本发明提出一种电主轴寿命预测系统，其用于预测电主轴的剩余寿命，所述电主轴上设有轴承、锥孔和拉刀机构。所述电主轴寿命预测系统包括数据采集装置、振动测量模块及电主轴寿命预测模块。数据采集装置采集所述电主轴的转速、电流、温度、轴承理论寿命、锥孔理论寿命、拉刀机构理论寿命、已使用装卸刀次数、拉刀力、松夹刀时间和所述电主轴内是否装有刀具的信息。振动测量模块测量所述电主轴的振动值。电主轴寿命预测模块根据所述电主轴的转速、电流、温度、轴承理论寿命以及所述电主轴的振动值预测所述轴承的寿命剩余值，根据所述电主轴的振动值、已使用装卸刀次数、锥孔理论寿命以及所述锥孔内是否装有刀具的信息预测所述锥孔的寿命剩余值，根据所述电主轴的振动值、已使用装卸刀次数、拉刀机构理论寿命、拉刀力、松夹刀时间预测所述拉刀机构的寿命剩余值。
在电主轴寿命预测系统的一种示意性实施例中，当所述电主轴寿命预测模块判断所述电主轴的振动值达到预警值，则输出所述轴承需要更换的结果；当所述电主轴寿命预测模块判断所述电主轴的振动值未达到预警值，所述电主轴寿命预测模块基于所述电主轴的转速、电流、温度信息以及所述电主轴的振动值综合判断所述轴承的寿命剩余值。
在电主轴寿命预测系统的一种示意性实施例中，所述电主轴寿命预测模块根据所述电主轴的振动值判断是否发生锥孔带刀碰撞，未发生锥孔带刀碰撞时，所述电主轴寿命预测模块基于电主轴已使用装卸刀次数和锥孔理论寿命计算获得所述锥孔的寿命剩余值；发生锥孔带刀碰撞时，所述电主轴寿命预测模块判断所述电主轴的振动值是否合格，如果振动值不合格，则判断所述锥孔需要维修，如果振动值合格，所述电主轴寿命预测模块基于电主轴已使用装卸刀次数、锥孔理论寿命、电主轴剩余装卸刀次数及锥孔损耗系数计算获得所述锥孔的寿命剩余值。
在电主轴寿命预测系统的一种示意性实施例中，所述电主轴寿命预测模块根据所述电主轴的振动值判断所述电主轴是否发生碰撞，所述电主轴未发生碰撞时，所述电主轴寿命预测模块基于电主轴已使用装卸刀次数和拉刀机构理论寿命计算获得所述拉刀机构的寿命剩余值；所述电主轴发生碰撞时，所述电主轴寿命预测模块先判断拉刀力是否合格，如果拉刀力不合格，所述电主轴寿命预测模块输出所述拉刀机构需要维修的结果；如果拉刀力合格，所述电主轴寿命预测模块再判断松夹刀时间是否合格，如果松夹刀时间不合格，所述电主轴寿命预测模块输出所述拉刀机构需要维修的结果，如果松夹刀时间合格，所述电主轴寿命预测模块基于电主轴已使用装卸刀次数、拉刀机构理论寿命、剩余装卸刀次数、拉刀力损耗系数及松夹刀时间损耗系数计算获得所述拉刀机构的寿命剩余值。
本发明还提供一种电主轴寿命预测方法，其用于预测电主轴的剩余寿命，所述电主轴上设有轴承、锥孔和拉刀机构。所述方法包括以下步骤：
采集所述电主轴的转速、电流、温度、轴承理论寿命、锥孔理论寿命、拉刀机构理论寿命、已使用装卸刀次数、拉刀力、松夹刀时间和电主轴内是否装有刀具的信息；
测量所述电主轴的振动值；
根据电主轴的转速、电流、温度、轴承理论寿命以及所述电主轴的振动值预测所述轴承的寿命剩余值；
根据所述电主轴的振动值、已使用装卸刀次数、锥孔理论寿命以及所述锥孔内是否装有刀具的信息预测所述锥孔的寿命剩余值；以及
根据所述电主轴的振动值、已使用装卸刀次数、拉刀机构理论寿命、拉刀力、松夹刀时间预测所述拉刀机构的寿命剩余值。
在电主轴寿命预测方法的一种示意性实施例中，在预测所述轴承的剩余寿命的步骤中，当所述电主轴的振动值达到预警值时，输出所述轴承需要更换的结果；当所述电主轴的振动值未达到预警值时，基于所述电主轴的转速、电流、温度信息以及所述电主轴的振动值综合判断所述轴承的寿命剩余值。
在电主轴寿命预测方法的一种示意性实施例中，在预测所述锥孔的剩余寿命的步骤中，根据所述电主轴的振动值判断是否发生锥孔带刀碰撞，未发生锥孔带刀碰撞时，基于电主轴已使用装卸刀次数和锥孔理论寿命计算获得所述锥孔的寿命剩余值；发生锥孔带刀碰撞时，判断所述电主轴的振动值是否合格，如果振动值不合格，则判断所述锥孔需要维修，基于电主轴已使用装卸刀次数、锥孔理论寿命、电主轴剩余装卸刀次数及锥孔损耗系数计算获得所述锥孔的寿命剩余值。
在电主轴寿命预测方法的一种示意性实施例中，在预测所述拉刀机构的剩余寿命的步骤中，根据所述电主轴的振动值判断所述电主轴是否发生碰撞，所述电主轴未发生碰撞时，基于电主轴已使用装卸刀次数和拉刀机构理论寿命计算获得所述拉刀机构的寿命剩余值；所述电主轴发生碰撞时，先判断拉刀力是否合格，如果拉刀力不合格，输出所述拉刀机构需要维修的结果；如果拉刀力合格，再判断松夹刀时间是否合格，如果松夹刀时间不合格，输出所述拉刀机构需要维修的结果，如果松夹刀时间合格，基于电主轴已使用装卸刀次数、拉刀机构理论寿命、剩余装卸刀次数、拉刀力损耗系数及松夹刀时间损耗系数计算获得所述拉刀机构的寿命剩余值。
本发明还提供一种数控机床，所述数控机床包括上述任意一种电主轴寿命预测系统。
在本发明的数控机床、电主轴寿命预测系统及方法中，可实现对电主轴的易损耗部件轴承、锥孔和拉刀机构进行寿命预测，根据电主轴的转速、电流、温度信息以及电主轴的振动值预测轴承的剩余寿命，根据电主轴的振动值、装卸刀次数以及锥孔内是否装有刀具的信息预测锥孔的剩余寿命，根据电主轴的振动值、装卸刀次数、拉刀力、松夹刀时间预测拉刀机构的剩余寿命，基于不同的数据和待预测件的自身特性预测轴承、锥孔和拉刀机构的剩余寿命，可实现精准预测，有利于提升电主轴的加工良率。
附图说明
下面将通过参照附图详细描述本发明的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其它特征和优点，附图中：
图1为本发明一实施例的电主轴寿命预测系统的框架示意图。
图2为图1所示的电主轴寿命预测系统所应用的电主轴的结构示意图。
图3为图1所示的电主轴寿命预测系统预测轴承寿命的原理示意图。
图4为图1所示的电主轴寿命预测系统预测锥孔寿命的原理示意图。
图5为图1所示的电主轴寿命预测系统预测拉刀机构寿命的原理示意图。
在上述附图中，所采用的附图标记如下：
100 电主轴寿命预测系统
200 电主轴
201 轴承
202 锥孔
203 拉刀机构
10 数据采集装置
20 振动测量模块
30 电主轴寿命预测模块
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明进一步详细说明。
图1为本发明一实施例的电主轴寿命预测系统的框架示意图，图2为图1所示的电主轴寿命预测系统所应用的电主轴的结构示意图，请参见图1和图2，电主轴寿命预测系统100用于预测电主轴200的剩余寿命，电主轴200是数控机床的零部件，数控机床通过数控系统控制。
电主轴200上设有轴承201、锥孔202和拉刀机构203。电主轴寿命预测系统100包括数据采集装置10、振动测量模块20及电主轴寿命预测模块30，数据采集装置10采集电主轴200的转速、电流、温度、轴承理论寿命、锥孔理论寿命、拉刀机构理论寿命、已使用装卸刀次数、拉刀力、松夹刀时间和电主轴200内是否装有刀具的信息。振动测量模块20测量所述电主轴的振动值。电主轴寿命预测模块30与数据采集模块10及振动测量模块20相连，电主轴寿命预测模块30根据电主轴200的转速、电流、温度、轴承理论寿命以及电主轴200的振动值预测轴承201的寿命剩余值，根据电主轴200的振动值、已使用装卸刀次数、锥孔理论寿命以及锥孔202内是否装有刀具的信息预测锥孔202的寿命剩余值，根据电主轴200的振动值、已使用装卸刀次数、拉刀机构理论寿命、拉刀力、松夹刀时间预测所述拉刀机构203的寿命剩余值。
数据采集装置10包括多个感测器，其中大部分感测器是数控系统自带的，例如，数控系统可采集电主轴200的转速、电流、温度信息以及电主轴200的振动值，拉刀力和松夹刀时间可通过数控系统以外的其他测量装置检测得出。所述数控系统还包括人机界面。
图3为图1所示的电主轴寿命预测系统预测轴承寿命的原理示意图，请一并参见图3，更具体地，预测轴承201的剩余寿命时，当电主轴寿命预测模块30判断电主轴200的振动值达到预警值，则输出轴承201需要更换的结果；当电主轴寿命预测模块30判断所述电主轴的振动值200未达到预警值，电主轴寿命预测模块30基于电主轴的转速、电流、温度信息以及电主轴200的振动值综合计算获得轴承201的寿命剩余值。
轴承201的理论寿命可通过技术参数与国标的标准公式以及电主轴实际使用的工况获得，轴承201的理论寿命可采用轴承能够转动的理想总圈数定义。轴承201的剩余寿命以固定转速下一定的负载为基础运行固定的小时数来定义。计算轴承的剩余寿命时需综合考虑电主轴200的转速、负载、撞击及温度等变量，其中负载与电主轴200的电流相关联，电流的数值可体现负载的大小。
首先，电主轴寿命预测模块30判断电主轴200的振动值达到预警值，若达到预警值，则判断轴承201的寿命剩余值为零，轴承201需要更换；若电主轴200的振动值未达到预警值，则需综合考虑电主轴200的转速、电流、温度及振动值以计算获得轴承201的寿命剩余值。其中，根据电流增大的百分比，减少轴承201理想工况下的剩余总圈数；实际应用时，一般采用积分的方式计算轴承201已用总圈数，也可采用比例系数的计算方式获得轴承201已用总圈数；根据温度升高的百分比，减少理想工况下轴承201的剩余总圈数，例如，温度在20～70度之间，系数为1保持不变，温度升高到90度，轴承201剩余总圈数需乘以系数0.75；此外，根据振动值升高的百分比，减少理想工况下的轴承201剩余总圈数，振动值升高在10％之下，系数为1保持不变，振动值升高到30％，剩余总圈数需乘以系数0.5。将电主轴200的转速、电流、温度及振动值等因素引入轴承201剩余寿命的计算公式，即可获得轴承201的寿命剩余值，当轴承201的寿命剩余值(剩余圈数)接近理想总圈数的0～3％时，则电主轴寿命预测模块30判断轴承201需要更换。
图4为图1所示的电主轴寿命预测系统预测锥孔寿命的原理示意图，请参见图1、图2和图4，电主轴寿命预测模块30根据电主轴200的振动值判断是否发生锥孔带刀碰撞，未发生锥孔带刀碰撞时，电主轴寿命预测模块30基于电主轴已使用装卸刀次数和锥孔理论寿命计算获得锥孔202的寿命剩余值；发生锥孔带刀碰撞时，电主轴寿命预测模块30判断电主轴200的振动值是否合格，如果振动值不合格，则判断锥孔需要维修，如果振动值合格，电主轴寿命预测模块30基于电主轴已使用装卸刀次数、锥孔理论寿命、电主轴剩余装卸刀次数及锥孔损耗系数计算获得锥孔202的寿命剩余值。
需要说明的是，刀具在夹紧的过程中，刀具锥柄与电主轴200的锥孔202面接触，会对锥孔202产生磨损，因此，技术参数中会有锥孔202装夹刀具的次数寿命。除了正常的装夹磨损，电主轴200中心吹气是否正常，以及刀具在使用过程中是否有撞击，都会对锥孔202的寿命产生影响。锥孔202的理论寿命可通过技术参数与经验值获得。
当锥孔带刀碰撞，且电主轴200的振动值不合格，电主轴寿命预测模块30判断锥孔202需要维修；当锥孔带刀碰撞且电主轴200的振动值合格时，电主轴寿命预测模块30基于电主轴已使用装卸刀次数、锥孔理论寿命、电主轴剩余装卸刀次数及锥孔损耗系数计算获得锥孔202的寿命剩余值。例如，采用公式一进行计算，锥孔损耗系数例如为0.6，但本发明不以此为限，锥孔损耗系数也可为次数，例如，为1000次，此种情况下，采用公式二进行计算。
锥孔寿命剩余值＝锥孔理论寿命-电主轴已使用装卸刀次数-电主轴剩余装卸刀次数*锥孔损耗系数(公式一)
锥孔寿命剩余值＝锥孔理论寿命-电主轴已使用装卸刀次数-锥孔损耗系数(公式二)
图5为图1所示的电主轴寿命预测系统预测拉刀机构寿命的原理示意图，请参见图1、图2和图5，电主轴寿命预测模块30根据电主轴200的振动值判断电主轴200是否发生碰撞，电主轴200未发生碰撞时，电主轴寿命预测模块30基于电主轴已使用装卸刀次数和拉刀机构理论寿命计算获得拉刀机构203的寿命剩余值；电主轴200发生碰撞时，电主轴寿命预测模块30先判断拉刀力是否合格，如果拉刀力不合格，电主轴寿命预测模块30输出拉刀机构203需要维修的结果；如果拉刀力合格，电主轴寿命预测模块30再判断松夹刀时间是否合格，如果松夹刀时间不合格，电主轴寿命预测模块30输出拉刀机构203需要维修的结果，如果松夹刀时间合格，电主轴寿命预测模块30基于电主轴已使用装卸刀次数、拉刀机构理论寿命、剩余装卸刀次数、拉刀力损耗系数及松夹刀时间损耗系数计算获得拉刀机构203的寿命剩余值，可采用以下的公式三进行计算。
拉刀机构寿命剩余值＝拉刀机构理论寿命-电主轴已使用装卸刀次数-电主轴剩余装卸刀次数*拉刀力损耗系数-电主轴剩余装卸刀次数*松夹刀时间损耗系数(公式三)
当拉刀力和松夹刀时间其中之一不合格时，电主轴寿命预测模块30判断拉刀机构203需要维修。当拉刀力测试合格时，根据拉刀力减少的百分数，预估剩余装卸刀次数，例如，拉刀力减少10％，剩余装卸刀次数相应地乘以系数0.8；当松夹刀时间合格时，根据松夹刀增加的百分数，预估剩余装卸刀次数，例如，松夹刀时间增加5％，剩余装卸刀次数相应地乘以系数0.7。当拉刀机构203的寿命剩余值接近拉刀机构理论寿命(理论装卸刀次数)的0～5％时，则电主轴寿命预测模块30判断拉刀机构203需要维修。
需要说明的是，拉刀机构203包括顶杆和刀具夹紧机构，刀具夹紧机构用于夹紧刀具，顶杆与刀具夹紧机构相连，且二者可实现联动，当顶杆朝着靠近刀具的方向移动时，刀具夹紧机构可放松对刀具的夹持；当顶杆朝着远离刀具的方向移动时，刀具夹紧机构可夹紧刀具。
上述的对锥孔损耗系数、拉刀力损耗系数及松夹刀时间损耗系数的具体数值的列举，仅仅是对某一型号的电主轴200在某一工况下的损耗系数的举例，但本发明不以此为限，当电主轴200的型号或工况发生变化时，损耗系数也相应发生变化。
本发明还提供一种电主轴寿命预测方法，所述方法用于预测电主轴200的剩余寿命，电主轴上设有轴承201、锥孔202和拉刀机构203，所述方法包括以下步骤：
采集电主轴200的转速、电流、温度、轴承理论寿命、锥孔理论寿命、拉刀机构理论寿命、已使用装卸刀次数、拉刀力、松夹刀时间和电主轴内是否装有刀具的信息；
测量电主轴200的振动值；
根据电主轴200的转速、电流、温度、轴承理论寿命以及电主轴200的振动值预测轴承201的寿命剩余值；
根据电主轴200的振动值、已使用装卸刀次数、锥孔理论寿命以及锥孔202内是否装有刀具的信息预测锥孔202的寿命剩余值；以及
根据电主轴200的振动值、已使用装卸刀次数、拉刀机构理论寿命、拉刀力、松夹刀时间预测拉刀机构203的寿命剩余值。
更具体地，在预测轴承201的剩余寿命的步骤中，当电主轴200的振动值达到预警值时，输出轴承201需要更换的结果；当电主轴的振动值200未达到预警值时，基于电主轴200的转速、电流、温度信息以及电主轴200的振动值综合判断轴承201是否需要更换。
在预测锥孔202的剩余寿命的步骤中，根据电主轴200的振动值判断是否发生锥孔带刀碰撞，未发生锥孔带刀碰撞时，基于电主轴已使用装卸刀次数和锥孔理论寿命计算获得锥孔202的寿命剩余值；发生锥孔带刀碰撞时，判断电主轴200的振动值是否合格，如果振动值不合格，则判断锥孔202需要维修，基于电主轴已使用装卸刀次数、锥孔理论寿命、电主轴剩余装卸刀次数及锥孔损耗系数计算获得锥孔202的寿命剩余值。
在预测拉刀机构203的剩余寿命的步骤中，根据电主轴200的振动值判断电主轴200是否发生碰撞，电主轴200未发生碰撞时，基于电主轴已使用装卸刀次数和拉刀机构理论寿命计算获得拉刀机构203的寿命剩余值；电主轴200发生碰撞时，先判断拉刀力是否合格，如果拉刀力不合格，输出拉刀机构203需要维修的结果；如果拉刀力合格，再判断松夹刀时间是否合格，如果松夹刀时间不合格，输出拉刀机构203需要维修的结果，如果松夹刀时间合格，基于电主轴已使用装卸刀次数、拉刀机构理论寿命、剩余装卸刀次数、拉刀力损耗系数及松夹刀时间损耗系数计算获得拉刀机构203的寿命剩余值。
本发明还提供一种数控机床，所述数控机床包括上述的电主轴寿命预测系统100。
本发明的数控机床、电主轴寿命预测系统及方法至少具有以下的优点：
1.在本发明的数控机床、电主轴寿命预测系统及方法中，可实现对电主轴的易损耗部件轴承、锥孔和拉刀机构进行寿命预测，根据电主轴的转速、电流、温度、轴承理论寿命以及所述电主轴的振动值预测所述轴承的寿命剩余值，根据所述电主轴的振动值、已使用装卸刀次数、锥孔理论寿命以及所述锥孔内是否装有刀具的信息预测所述锥孔的寿命剩余值，根据所述电主轴的振动值、已使用装卸刀次数、拉刀机构理论寿命、拉刀力、松夹刀时间预测所述拉刀机构的寿命剩余值，基于不同的数据和待预测件的自身特性预测轴承、锥孔和拉刀机构的剩余寿命，可实现精准预测，有利于提升电主轴的加工良率。
2.在本发明的数控机床、电主轴寿命预测系统及方法的一实施例中，预测轴承的剩余寿命时，当电主轴寿命预测模块判断电主轴的振动值达到预警值，则输出轴承需要更换的结果；此种情况下，不需要再结合电主轴的转速、电流、温度信息预测轴承的剩余寿命，可提高预测效率。
3.在本发明的数控机床、电主轴寿命预测系统及方法的一实施例中，预测锥孔的剩余寿命时，未发生锥孔带刀碰撞和发生锥孔带刀碰撞的情形不同，未发生锥孔带刀碰撞时，所述电主轴寿命预测模块基于电主轴已使用装卸刀次数和锥孔理论寿命计算获得所述锥孔的寿命剩余值。发生锥孔带刀碰撞时，又分为两种情况对锥孔的剩余寿命进行预测，考虑到多种实际情形，有利于提升锥孔寿命预测的准确率。
4.在本发明的数控机床、电主轴寿命预测系统及方法的一实施例中，预测拉刀机构的剩余寿命时，综合考虑到各种可能对寿命产生影响的因素，可提升拉刀机构寿命预测的准确率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.电主轴寿命预测系统(100)，用于预测电主轴(200)的剩余寿命，所述电主轴(200)上设有轴承(201)、锥孔(202)和拉刀机构(203)，其特征在于，所述电主轴寿命预测系统(100)包括：
数据采集装置(10)，其采集所述电主轴(200)的转速、电流、温度、轴承理论寿命、锥孔理论寿命、拉刀机构理论寿命、已使用装卸刀次数、拉刀力、松夹刀时间和所述电主轴(200)内是否装有刀具的信息；
振动测量模块(20)，其测量所述电主轴(200)的振动值；以及
电主轴寿命预测模块(30)，根据所述电主轴(200)的转速、电流、温度、轴承理论寿命以及所述电主轴(200)的振动值预测所述轴承(201)的寿命剩余值，根据所述电主轴(200)的振动值、已使用装卸刀次数、锥孔理论寿命以及所述锥孔(202)内是否装有刀具的信息预测所述锥孔(202)的寿命剩余值，根据所述电主轴(200)的振动值、已使用装卸刀次数、拉刀机构理论寿命、拉刀力、松夹刀时间预测所述拉刀机构(203)的寿命剩余值；
其中，当所述电主轴寿命预测模块(30)判断所述电主轴(200)的振动值达到预警值，则输出所述轴承(201)需要更换的结果；当所述电主轴寿命预测模块(30)判断所述电主轴的振动值(200)未达到预警值，所述电主轴寿命预测模块(30)基于所述电主轴(200)的转速、电流、温度信息以及所述电主轴(200)的振动值综合判断所述轴承(201)的寿命剩余值；
所述电主轴寿命预测模块(30)根据所述电主轴(200)的振动值判断是否发生锥孔带刀碰撞，未发生锥孔带刀碰撞时，所述电主轴寿命预测模块(30)基于电主轴已使用装卸刀次数和锥孔理论寿命计算获得所述锥孔(202)的寿命剩余值；发生锥孔带刀碰撞时，所述电主轴寿命预测模块(30)判断所述电主轴(200)的振动值是否合格，如果振动值不合格，则判断所述锥孔(202)需要维修，如果振动值合格，所述电主轴寿命预测模块(30)基于电主轴已使用装卸刀次数、锥孔理论寿命、电主轴剩余装卸刀次数及锥孔损耗系数计算获得所述锥孔(202)的寿命剩余值；
所述电主轴寿命预测模块(30)根据所述电主轴(200)的振动值判断所述电主轴(200)是否发生碰撞，所述电主轴(200)未发生碰撞时，所述电主轴寿命预测模块(30)基于电主轴已使用装卸刀次数和拉刀机构理论寿命计算获得所述拉刀机构(203)的寿命剩余值；所述电主轴(200)发生碰撞时，所述电主轴寿命预测模块(30)先判断拉刀力是否合格，如果拉刀力不合格，所述电主轴寿命预测模块(30)输出所述拉刀机构(203)需要维修的结果；如果拉刀力合格，所述电主轴寿命预测模块(30)再判断松夹刀时间是否合格，如果松夹刀时间不合格，所述电主轴寿命预测模块(30)输出所述拉刀机构(203)需要维修的结果，如果松夹刀时间合格，所述电主轴寿命预测模块(30)基于电主轴已使用装卸刀次数、拉刀机构理论寿命、剩余装卸刀次数、拉刀力损耗系数及松夹刀时间损耗系数计算获得所述拉刀机构(203)的寿命剩余值。
2.电主轴寿命预测方法，用于预测电主轴(200)的剩余寿命，所述电主轴上设有轴承(201)、锥孔(202)和拉刀机构(203)，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
采集所述电主轴(200)的转速、电流、温度、轴承理论寿命、锥孔理论寿命、拉刀机构理论寿命、已使用装卸刀次数、拉刀力、松夹刀时间和电主轴内是否装有刀具的信息；
测量所述电主轴(200)的振动值；
根据电主轴(200)的转速、电流、温度、轴承理论寿命以及所述电主轴(200)的振动值预测所述轴承(201)的寿命剩余值；
根据所述电主轴(200)的振动值、已使用装卸刀次数、锥孔理论寿命以及所述锥孔(202)内是否装有刀具的信息预测所述锥孔(202)的寿命剩余值；以及
根据所述电主轴(200)的振动值、已使用装卸刀次数、拉刀机构理论寿命、拉刀力、松夹刀时间预测所述拉刀机构(203)的寿命剩余值；
其中，在预测所述轴承(201)的剩余寿命的步骤中，当所述电主轴(200)的振动值达到预警值时，输出所述轴承(201)需要更换的结果；当所述电主轴的振动值(200)未达到预警值时，基于所述电主轴(200)的转速、电流、温度信息以及所述电主轴(200)的振动值综合判断所述轴承(201)的寿命剩余值；
在预测所述锥孔(202)的剩余寿命的步骤中，根据所述电主轴(200)的振动值判断是否发生锥孔带刀碰撞，未发生锥孔带刀碰撞时，基于电主轴已使用装卸刀次数和锥孔理论寿命计算获得所述锥孔(202)的寿命剩余值；发生锥孔带刀碰撞时，判断所述电主轴(200)的振动值是否合格，如果振动值不合格，则判断所述锥孔(202)需要维修，基于电主轴已使用装卸刀次数、锥孔理论寿命、电主轴剩余装卸刀次数及锥孔损耗系数计算获得所述锥孔(202)的寿命剩余值；
在预测所述拉刀机构(203)的剩余寿命的步骤中，根据所述电主轴(200)的振动值判断所述电主轴(200)是否发生碰撞，所述电主轴(200)未发生碰撞时，基于电主轴已使用装卸刀次数和拉刀机构理论寿命计算获得所述拉刀机构(203)的寿命剩余值；所述电主轴(200)发生碰撞时，先判断拉刀力是否合格，如果拉刀力不合格，输出所述拉刀机构(203)需要维修的结果；如果拉刀力合格，再判断松夹刀时间是否合格，如果松夹刀时间不合格，输出所述拉刀机构(203)需要维修的结果，如果松夹刀时间合格，基于电主轴已使用装卸刀次数、拉刀机构理论寿命、剩余装卸刀次数、拉刀力损耗系数及松夹刀时间损耗系数计算获得所述拉刀机构(203)的寿命剩余值。
3.数控机床，其特征在于，所述数控机床包括如权利要求1所述的电主轴寿命预测系统(100)。
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