刀具监测技术是指通过一系列方法和手段对刀具在加工过程中的状态进行实时监测和评估,以确保加工质量、提高生产效率并降低生产成本。这一技术涵盖了多种方法,包括但不限于视觉检查、触觉检查、显微镜观察、表面粗糙度测量、硬度测量、尺寸测量以及基于传感器和信号处理技术的在线状态监测等。以下是对刀具监测技术的详细阐述:一、传统监测方法视觉检查方法:在良好的光线条件下,通过肉眼或使用放大镜观察刀具的刃口、主切削刃、背面等关键部位,检查磨损、裂纹、缺口和变形情况。优点:简单快速,易于实施,能立即发现明显的损伤和缺陷。缺点:*能发现表面明显的损伤,无法检测内部缺陷,依赖于检查人员的经验。刀具状态监测对采集的数据进行特征提取和降维处理,然后选择了一个经过剪枝的浅层神经网络模型。温州智能刀具状态监测检测技术
刀具监测主要采用人工检测、离线检测和在线检测三种策略。人工检查是指工人在加工过程中可以凭经验检查刀具的状态;离线检测是在加工前专门对刀具进行检测,预测其寿命,看是否能胜任当前的加工;在线检测又称实时检测,是在加工过程中对刀具进行实时检测,并根据检测结果做出相应的处理。目前刀具检测的算法有很多,有的是利用理论计算刀具上应力的变化来判断刀具的损伤.有的是利用时间序列分析来检测刀具,有的是利用神经网络技术来检测刀具。还有的是利用小波变换理论和神经网络技术来检测刀具,但都是以理论为主。考虑到刀具的塑性损伤在数控加工中很少发生,磨损对数控加工的安全性影响很小,并且可以通过离线检测进行加工,通过在线检测,可以判断微裂纹在当前载荷条件下是否会扩展。如果有可能扩大,我们认为载 荷是危险的,通过减少刀具的进给量来减少刀具上的载荷,以保证刀具的安全性。盈蓓德科技-刀具状态监测。温州智能刀具状态监测检测技术刀具状态监测检测刀具在切削中产生的声发射信号。刀具的磨损、裂纹等会使声发射信号。
与制造系统的集成将刀具状态监测系统与制造执行系统(MES)、计算机辅助制造(CAM)系统等进行集成,实现制造过程中刀具管理的信息化和智能化,提高整个制造系统的效率和竞争力。七、结论刀具状态监测是现代制造领域中保障加工质量、提高生产效率、降低生产成本的重要手段。通过直接测量法、间接测量法以及基于人工智能的监测方法,可以有效地获取刀具的状态信息。随着多传感器融合、在线实时监测、智能化监测以及与制造系统集成等技术的不断发展,刀具状态监测将在制造业中发挥更加重要的作用,推动制造业向高质量、高效率、智能化的方向发展。
刀具状态监测系统的应用范围非常***,主要涵盖了多个工业生产领域。以下是其应用范围的详细归纳:一、金属加工行业在金属零件的加工过程中,刀具长时间运作容易出现磨损、裂纹等问题。刀具状态监测系统可以实时监测刀具的状态和性能,并发出警报,帮助修理工及时发现和处理问题。这不仅提高了生产效率,还保证了加工质量,降低了停机时间和维修成本。二、机床制造行业机床制造过程中,刀具的质量和性能直接影响到产品质量和生产效率。刀具状态监测系统可以对机床上所有刀具进行集中监控,提高生产效率,降低机床生产成本。通过对刀具状态的实时监控,系统能够提前预警刀具磨损或故障,避免生产中断,确保机床的稳定运行。大型的汽车零部件制造企业,生产规模大、工艺复杂,更适合采用多传感器融合的刀具状态监测系统。
三、监测方法1. 直接法直接法是测量与刀具材料损失直接相关的变量,如刀具径向尺寸变动量、工件尺寸变化、后刀面磨损带宽度等。直接法主要有光学图像法、射线法、电阻法、接触法等。其中,光学法直观性强且精度高,但比较大的不足是不能实现在线实时检测,加工过程中的刀具状态变化不能及时被反映出来,具有一定局限性。2. 间接法间接法是测量切削加工过程中产生的与刀具状态相关的信号,如力、声发射、温度、声音、功率、振动等,从而间接分析得出刀具状态。间接法的关键在于找到合适的方法有效地从采集到的信号中提取出信号特征并加以分析以反映刀具状态。目前,研究较多的主要有切削力法、功率法、振动法和声发射法。人工智能应用在刀具状态监测系统中,能够更精确地预测刀具的磨损状态和剩余寿命。温州智能刀具状态监测检测技术
刀具状态监测系统适用于大规模、连续化的生产,对监测系统的稳定性和实时性要求较高的工业场景。温州智能刀具状态监测检测技术
四、实现步骤信号采集:通过传感器采集刀具的振动、声音、温度等参数。信号处理:对采集到的信号进行预处理,如滤波、降噪等,以提高信号质量。特征提取:从处理后的信号中提取出能够表征刀具状态的特征参数,如均值、均方根、峰值等。模式识别:将提取的特征参数输入到模式识别算法中,建立刀具状态与特征参数之间的映射关系,实现刀具状态的在线监测。决策与控制:根据监测结果,控制系统自动调整切削参数或更换刀具,以保证加工过程的稳定性和高效性。温州智能刀具状态监测检测技术