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。     

自动化加工系统用刀具破损监控仪的研制

自动化加工系统用刀具破损监控仪的研制姚英学，穆玉海，袁哲俊（哈尔滨工业大学）０引言刀具破损在线检测是柔性制造等现代自动化加工系统中的关键技术之一，受到国内外众多学者的高度重视［［１］［２］，虽然提出了许多检测原理和方法，但能满足生产实际需要的产品甚少...     

车削司太立合金时硬质合金刀具失效机理的试验研究

通过切削试验,研究了YG610和YS8两种硬质合金刀具车削难加工材料司太立合金的刀具失效机理。结果表明:YG610刀具的硬度和韧性都相对较好,刀具失效形式表现为磨损;YS8刀具硬度高,但韧性略有不足,刀具失效形式主要为破损。     

断裂力学在金属切削中的应用

在金属切削加工中工件材料的断裂和刀具的失效问题是机械加工研究的重点，这里采用断裂力学的理论对切削时裂纹的传播和脆性刀具的破损作了定量分析。     

PCBN刀具车削铸造高温合金的失效机理研究

对PCBN刀具车削铸造高温合金K423A进行了切削试验研究及有限元仿真研究,观察和分析了刀具的磨损/破损形态,并从应力场和温度场分布的角度对刀具的失效机理进行了深入分析。在四种不同的切削条件下,主切削刃的失效形式主要为刀具材料的剥落和粘结磨损;在切削速度60m/min时,PCBN刀具容易发生破损;随着切削速度的增加,副切削刃的磨损/破损带宽度减小。切削速度的提高引起切削温度的增加,使得工件材料的强度降低,同时刀具脆性降低而韧性增加,这是副后刀面破损减少的可能原因之一。采用修正的莫尔理论对有限元仿真结果中刀具复杂的应力状态进行分析,推断了刀具材料破坏的起始位置。     

基于刀具实际廓形的数控加工刀具轨迹计算

刀具轨迹生成是自由曲面零件数控加工中最重要同时也是研究最为广泛深入的内容,在自由曲面的多坐标数控加工中,刀具轨迹的优劣直接影响其加工精度和加工效率。传统的刀具轨迹计算方法是利用实际刀具的理想廓形进行的,提出利用刀具的实际廓形进行复杂曲面加工,是通过检测旋转刀具加工工件时的实际廓形,利用实际廓形对已知曲面进行刀具轨迹计算。这种计算方法能有效的提高加工精度,并可以检测新生产出来的刀具是否符合标准。该方法适用于加工刀具为旋转运动的数控加工轨迹计算。     

硬质合金刀具车削γ-TiAl合金的失效研究

用YG8硬质合金刀具在不同切削参数下车削γ-Ti Al合金,通过观察刀具失效形貌和测定切削区域的元素成分,分析了切削参数对刀具失效的影响规律,并讨论了不同切削参数下刀具失效机理。结果表明:YG8硬质合金刀具车削γ-Ti Al合金主要有磨损和破损两种失效形式;刀具磨损均以粘结磨损为主,同时会有一定程度的扩散磨损和氧化磨损,氧化磨损和扩散磨损会随着切削参数的提高而加重,导致刀具寿命降低;切削参数过大会导致刀具在极短切削时间内发生破损,同时刀具磨损也会导致刀具在稳定切削一段时间后发生破损。     

刀具状态监测技术在发动机加工过程中的应用

为解决定时换刀出现的刀具过度磨损问题,研究了刀具状态监测技术相关理论及参数标定方法,并在发动机加工过程中进行了应用验证。结果表明,采用基于电机电流的刀具状态监测技术可在现有条件下准确监测刀具的磨破损状态,提高刀具利用率,防止出现批量不合格工件,保护机床主轴和夹具等部件。     

数控机床切削过程刀具磨损与破损的振动监测法

数控切削加工过程中刀具的磨损与破损是数控机床常见的故障之一,而刀具的磨损与破损程度直接影响零件的加工质量.所以对刀具状态的实时监测就显得十分关键,本文阐述了从振动分析方面对其进行在线监测的方法.     

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。     

氟金云母陶瓷车削加工中刀具磨损的研究

分别用高速钢刀具、硬质合金刀具和Si3N4陶瓷刀具对氟金云母可加工陶瓷进行车削加工试验,考察了氟金云母陶瓷车削加工中刀具的磨损过程、磨损形态及失效原因。SEM电镜观察和能谱分析表明,刀具磨损主要发生在后刀面和刀尖处,刀具磨损的主要形式有磨料磨损、粘结磨损,材料高硬度、低热导率是引起刀具磨损的主要原因。刀具破损的主要形式为高速钢刀具切削刃塑性变形和陶瓷刀具的崩刃。刀具与工件的组织不均匀,以及切削过程中产生的冲击性机械应力和热应力是刀具破损的主要原因。     

基于DSP＋FPGA的刀具实时监测系统

采用DSP加FPGA相配合的方法组成了新型高精度监测控制系统,不但能检测刀具的破损等主要失效因素,还能检测其他的重要参数,并根据刀具的各项重要参数值,实现机床的自动调整加工。实验证明系统的处理速度、运算能力都有了极大的提高,获得了很好的加工效率和可靠性。     

基于SIEMENS840D刀具管理系统的刀具监控应用

高速加工是现代制造技术核心,加工过程表现出的安全要求更为迫切,刀具监控正在发展成为现代先进制造理论的支撑技术之一。加工中心的高速加工特性带来了柔性制造系统生产效率的大幅提高,同时它也提升了加工产品的精度和加工状态稳定性。由于采用了高速加工,随之而来的对加工刀具的材料、性能、可靠性提出了较高的要求,在高速加工的过程中也伴随着制造风险。通过对零件在高速加工过程中刀具管理和对刀具进行实时在线监控的研究,提出了监控刀具使用寿命的方法和策略,促进企业的刀具监控管理与应用水平。     

高速切削刀具的动平衡

高速切削不但要求刀具具有良好的耐热性、耐磨损性和抗破损性,同时对其动平衡质量也提出了严格要求。高速切削时,由于主轴转速很高,不平衡质量将引起非常大的惯性离心力,影响刀具寿命、加工精度和加工效率。对引起主轴－刀具系统不平衡的影响因素进行分析并介绍刀具的动平衡技术。     

刀具损伤的在线检测技术

刀具损伤的在线检测技术岳阳市工业局刘阳春使用刀具进行机械加工过程中，如果刀具出现磨损、损伤、打刀、崩刃等情况，会降低产品的尺寸精度及增大表面粗糙度。为了加工出符合精度要求且经济性好的产品，必须对加工工艺、刀具、工件进行在线检测与监控。另外，为了保证Ｆ...     

数控机床刀具磨损与破损的声发射监测法

数控切削加工过程中刀具的磨损与破损是数控机床常见的故障之一,而刀具的磨损与破损程度直接影响零件的加工质量.所以对刀具状态的实时监测就显得十分关键,阐述了用声发射法对其进行在线监测的方法.     

低温刀具系统

低温刀具就是把刀具降到室温以下进行切削加工。它有利于克服普通切削中刀具的一些疵病,有利于提高刀具强度和硬度,不发生热振性,减少刀具热伸长,提高加工精度,提高刀具寿命。据国内外资料报道,对刀体进行冷却的方法大体上可分为以下六种: 1.用电偶对冷却刀体,增大与车刀刀尖的温度差,使刀尖强制冷却,延长刀具寿命,故要求刀具材料具有较高的导热系数。     

基于铣床主轴弯扭力学信号的铣刀磨损状态监测方法研究

为了及时检测出急剧磨损的铣刀,提高加工效率,保证工件精度和表面质量,设计了一种基于机床主轴弯矩与扭矩信号的铣刀磨损状态监测方法,利用主轴上的扭矩和弯矩传感器对加工过程中的刀具进行实时在线测量,并对采集到的数据进行处理。试验结果表明,将切削力信号融合提取特征作为输入信号,可以提高刀具磨损状态识别的准确性,能够直接和准确地反映刀具磨损状态。     

CN35硬质合金涂层刀具高速车削淬硬钢的磨损与破损形态

借助于扫描电镜照片和能谱分析,对高速车削淬硬45钢时CN35硬质合金涂层刀具的失效形态及其机理进行了观察和分析。结果显示,在高速切削条件下,涂层刀具的失效形态主要分为破损与磨损两种,刀具正常磨损失效过程仍然遵循常规切削条件下三个阶段的程序。刀具破损失效发生在低速切削阶段,且随着切削速度的提高,破损部位由后刀面转移到前刀面;高速切削时,刀具失效形式倾向于后刀面磨损、边界磨损和切削刃斜面磨损,因高热、粘结、疲劳、氧化、扩散和热裂等原因造成刀具切削功能丧失。     

加工沟槽式微热管的微型多齿刀具研究

分别采用GCr15和W18Cr4V微型多齿刀具,利用充液高速钢球旋压技术加工微型圆热管内壁的轴向微沟槽,进行了刀具性能实验,介绍了多齿刀具的齿型对微沟槽形状的影响及刀具位置对沟槽壁面结构和沟槽走向的影响,分析了刀具的磨损和破损特征。实验结果表明:GCr15刀具在加工热管内壁微沟槽时,刀具的失效形式主要是断齿与压溃,且刀具寿命短;W18Cr4V高速钢刀具在加工圆热管内壁微沟槽时,刀具的失效形式主要表现为磨损,但磨损量很小,刀具寿命长。