刀具失效状态监测研究综述

在机械加工中,机床刀具的失效状态分为两种:刀具磨损失效和刀具破损失效。刀具失效对加工精度、加工质量和加工效率有十分消极的影响。随着数控机床自动化程度的不断调高,特别是在高速切削加工中,对刀具磨损状态监测提出了更高的要求。刀具的破损存在典型的随机现象,目前学者多在算法上优化刀具破损预测模型,提高刀具破损的预测精度。国内外学者总结刀具失效的一般规律,研发出了多种刀具状态检测手段和方法。根据国内外刀具状态检测相关研究进展,对刀具失效检测相关问题进行评述,并对以后刀具失效检测的研究方向进行了展望。     

一个应用于自动化加工系统的综合刀具监测系统

对于自动化加工系统、刀具破损和异常磨损的有效实时监测是一个亟待解决的问题。本文用声发射信号监测加工中心上各种刀具的破损、折损,针对多种工序、多咱切削条件的复杂情况,进行了可变参数的模式识别算法的研究。基于这个算法,开发了一个综合刀具破损监测系统。这个系统针对自动化加工基本单元——加工中心的车、镗、铣多种工序,使得自动化加工系统的综合监测成为可能。实验验证表明,识别成功率大于90%。     

声发射在刀具破损检测中的应用

一、前言在加工过程中,刀具破损的检测对提高加工可靠性和促进加工自动化有着重要的作用。从前,大多数构刀具破损检测方法可以分为两类,即直接法和间接法。工业电视摄象机是直接监视刀具破损的典型设备。而间接法是通过测量各种信号,包括切削力、驱动电机电流、切削温度以及振动信号来检测刀具的破损。本文只对用AE信号检测刀具破损的研究作一概述。二、实验设备和方法图1是AE法检测刀具破损的实验装置原理框图。AE传感器(常用PZT-5压电陶瓷材料制成)检出的信号经放大,再经通频带为100K～1 MHz的带通滤器滤波并检波后通至:①脉冲计数器,其中没有阈值电平。     

刀具磨损破损监控技术

刀具磨损和破损给自动化加工带来诸多坏处。为保证加工系统的正常运行,需实时监控刀具磨损状态。回顾国内外刀具监控技术发展过程,分析刀具监控方法,阐述刀具监控中的关键技术及其发展趋势,最后指出刀具监测系统存在的问题,并提出相应对策。     

制造业自动化加工中的刀具

制造业自动化加工中的刀具杨成林，王欣（机械部北京机械工业自动化研究所）（锦州水泵厂）在制造业自动化加工中，要求及时处理刀具的磨损、破损，以便减少事故停工损失，减少加工产品的返工，减少原材料消耗。自动生产线和柔性制造系统中配置的加工中心和数控机床，通常...     

特种回转面刀具成形数学模型

1．引言随着模具加工技术的发展，特种回转面刀具得到广泛的应用。特种回转面刀具是外轮廓母线复杂特殊的一类回转体刀具。目前国内只有少数厂家具有该类刀具的生产能力。文献［1］［2］分析了特种回转面刀具成形原理，且推出了工艺系统运动方程及其解法。文献[1]中作者设计了专机；文献[2]到中只有借助于五维数控机床才能实现加工。可见，该类刀具的数学模型复杂且较难实现。本文试图在满足加工要求的前提下，建立成形较为简单的特种回转面刀具数学模型，使普通机床只要稍加改造便可生产这类刀具。2．特种回转面对具成形原理假设在回转体上…     

基于振动法的铣刀破损特征量提取

建立了铣削加工中振信号的检测系统，并介绍了利用振动信号进行铣刀破损试验的整个试验过程。根据试验数据，对切削过程中产生的振动信号进行了分析与处理，提出了能过反映刀具破损的特征量。为后续的刀具破损系统辩识帮好了充分准备。     

PCS刀具破损探测系统

<正> 美国Tooling & Production Systems Inc公司为适应自动化生产的加工需要,研制开发了一种新型正面接触式刀具破损探测系统(Positive Contact Sensor)。该系统主要用于自动化机床上的圆柄式孔加工具(如钻头、丝锥、铰刀等)在加工中出现的破损进行直接监测。     

刀具破损报警装置

英国伦敦比罗梅蒂克(BielomaticLondon)公司经销一种适用于自动钻床和自动镗床的刀具尖端破损报警装置。这种光电系统可作为一种刀具监测器,有效地监察刀具的破损情况。在自动化生产过程中,刀具破损会引起     

刀具破损识别系统在Sinumerik 840D荣作系统的卧式加工中心上的应用

我厂的HMC系列卧式加工中心在汽车行业主要用于加工汽车传动装置和汽车变速箱等零部件，所有这些零部件都需要大量的螺纹孔加工。由于70％的加工时间都用在钻孔和攻螺纹上，在这些加工中尺寸从M5到M18的刀具会经常破损。由于加工循环是完全自动的，因此操作人员就不会察觉丝锥或钻头是否破损。如果不进行检测，工件上可能仍然残留破损的刀具，后续作业可能无法完成并导致其他工件受到损坏，并且会导致产生废品并浪费大量加工时间。因此为了完善产品性能、提高产品竞争力，需要进行刀具破损识别系统在我厂卧式加工中心上的应用研究。     

智能轴承在钻削加工中的应用

在组合机床及自动化生产中,由于切削加工的自动化,要求对切削状态与刀具状态进行在线检测。介绍用于切削加工的刀具状态监控系统－智能轴承监控系统,该系统在大量实验的基础上,根据切削力与磨损之间的关系,制定了刀具状态监控策略,采用多级报警的方式,实现了民具不同状态的在线检测。     

基于LabVIEW的数控刀具磨损实时监控系统

自动化生产系统的工作可靠性与加工质量在很大程度上取决于刀具工作状态,因此刀具磨损与破损在线监测成为机械过程自动化重大技术关键.根据某种最优准则,选择一组既与主导变量有密切关系又容易检测的二次变量,通过构造某种数学关系以实现对主导变量即刀具磨损量的监测是文章的宗旨.通过软件平台建立了切削过程数据采集系统,现场监测参数为机床主轴电机电流,软件平台是LabVIEW.实验证明:该系统实现了机床主轴电机电流信号的采集、存储、分析,能在线监控电流的变化情况,反映出刀具的磨损状况.具有准确性,有效性和实用性.     

基于小波分析刀具破损检测

刀具切削状态的在线监测是自动化加工技术中的难题,国内外已有许多专家和学者进行了深入研究。针对目前刀具切削状态在线监测中出现的问题,提出了一种利用小波分析技术提取刀具状态信号特征量,对刀具的破损进行预报的监测系统。经大量试验和使用,验证了其可行性和实用性。     

PCBN刀具在灰铸铁车削中的正确使用

ＰＣＢＮ刀具在灰铸铁车削中的正确使用ＭａｒｋＤｅｍｉｎｇ等［美］长期以来，汽车发动机制造厂家一直都在寻求好的加工方法和刀具来降低生产成本，提高产品质量和生产效率。灰铸铁是汽车发动机厂家用得最多的材料之一，在现代切削加工中，灰铸铁由于其材质内部结构的特...     

钻头、丝锥破损的声发射检测技术

在推进切削加工自动化、无人化的过程中,对刀具破损的实时检测是十分重要的,尤其是小直径钻头、丝锥,由于其应用范围广、刚度差、加工时易折损等特点,更引起人们的普遍重视。至今,国内外已经出现了许多检测方法,如利用光电、噪声、切削温度等进行检测。     

深孔钻削加工刀具状态监测的研究

在分析研究刀具磨、破损监测技术的基础上，针对普通测力装置笨重、安装困难的缺点，根据深加工系统的特点，提出了一种新研制的用于深孔加工刀具监测系统的应变式传感器。经实验证明，该传感器较好的解决了深孔钻削加工刀具状态监测的问题。     

基于虚拟仪器的FMS运行状态监测系统

针对FMS的零件加工过程,基于刀具的破损机理,分析了刀具小面积破损及刀具大面积破损情况下切削力及电机电流的变化规律,并建立了加工状态监测的实验系统.基于神经网络理论,建立了BP网络的加工状态识别系统理论模型.实验证明,该监测方案及建立的理论模型是正确的.     

刀具断屑不可靠的原因分析及解决方法

刀具断屑可靠与否，对正常生产与操作者安全都有着重大影响。在切削加工中，崩碎切屑会飞溅伤人，易研损机床；而长条带状切屑会缠绕在工件或刀具上，易刮伤工件，引发刀具破损，甚至影响工人安全。对于数控机床（加工中心）等自动化加工机床，由于其刀具数量较多，刀架与刀具联系密切，断屑问题就显得更为重要，只要其中一把刀断屑不可靠，就可能破坏机床的自动循环，甚至破坏整条自动线正常运转，所以在设计、选用或刃磨刀具时，必须考虑刀具断屑的可靠性。而对数控机床（加工中心）等自动化机床，应满足下列要求：     

加工中心铣刀破损的功率监控

刀具磨损、破损的在线监控是ＦＭＳ的基本功能之一。本文介绍一种用检测主轴电机动率的方法来监测刀具破损的系统。功率原始信号经离散自回归ＡＲ模型处理，利用信号的实测值与模型预测值之间的预测偏差来判断刀具的破损。     

加工过程刀具破损监测的声发射传感新技术

主要介绍一种适合加工过程刀具破损监测的声发射传感新技术,论述了新型传感器的结构、工作原理及信号处理方法。同时还介绍了适合自动化加工过程的新型刀具破损实时监控系统及其应用效果。