FMS刀具切削状态实时在线监测智能系统

论述了一个刀具切削状态实时在线监测智能识别系统的组成原理和构造,提出了一种新型流体声发射和电动机电流的综合传感新方案,建立了机床控制系统与智能监测系统的并行通信和发具切削状态识别的专家决策系统,根据不同的工况条件自动选择传感方式、监测模式和识别方法,形成了一套完整的在线监测智能识别系统。     

基于切削电流系数的铣刀磨损状态监测

基于切削力系数的铣刀磨损状态监测方法提出了与切削参数独立的刀具磨损指标。由于存在干扰机床正常加工、实时性不佳、传感器安装不便和成本过高等问题,限制了其在实际工业环境中的应用。针对上述问题,结合切削力与主轴电流的关系,提出一种基于主轴切削电流系数的铣刀磨损状态监测方法。首先,融合切削力系数和主轴电流的优点,建立铣削电流模型;其次,根据切削电流模型进行切削电流系数辨识,记录新刀状态下切削系数;然后,使用切削系数实时估计相同加工工况下新刀切削电流,监测实际切削电流偏离估计值的程度,判断铣刀磨损状态;最后,通过实验与力信号对比验证该方法的正确性。实验结果表明,该方法可以替代基于切削力系数的磨损状态监测方法,能有效、实时、无干扰、便利和低成本地识别新刀、正常和严重3种磨损状态。     

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。     

关于利用切削功率监控刀具状态的评述

对近年国内外专家关于刀具状态功率监控的各种算法和研究进行了归纳后指出：利用切削功率对刀具实现在线监测是一种方便、实用和有效的监控方法。     

基于小波神经网络的切削刀具状态监测

提出了一种基于小波神经网络的切削刀具状态监测方法，即提取反映刀具磨损状态的特征参数，利用小波神经网络的非线性模型，实现在线状态监测；同时针对多输入输出问题带来的网络规模大、收敛速度慢等问题，提出了一种网络优化算法，即采用改进的遗传算法寻找最优小波基元，从而简化小波网络并加快收敛。仿真实例证明该方法是有效的。     

用声发射和电机电流检测技术实现刀具破损的监测

采用声发射（ＡＥ）和电机电流多特征参数融合检测的方法,研制了具有独自特点的刀具破损监测系统。介绍了系统的软硬件结构,建立了实现参数检测的数学模型,并用实验证明了该系统在线监测刀具破损的可行性     

刀具磨损的在线监测──切削功率监测法

针对切削机床的切削刀具磨损，提出一种实时监控方法──切削功率监测法。本法简单易行，无需改动机床结构，是一种较有潜力的监控方法。对该法的理论基础进行论述，建立数学模型，并给出实验验证结果。     

基于声发射技术的超精密切削状态监测试验研究

针对超精密加工过程中的切削状态监测问题,利用声发射技术进行了接触检测和识别的试验研究.首先,将谐振频率为1 MHz的锆钛酸铅压电陶瓷传感器安装在靠近切削点的位置,并且为了降低背景噪声,利用声发射分析单元放大和100 kHz高通滤波器对信号进行了处理;然后,对切削刃与工件的接触极限进行了研究,实现了对切削刃位置的准确检测...     

多传感器刀具状态监控系统

介绍一个多传感器、多特征量的刀具状态监控系统。以声发射、功率监控和改进的神经网络技术,借助刀具监控软件,识别刀具切削工作的正常和失效状态。软件有信号采集、特征提取、网络训练回忆以及监控等功能,可实现离线和在线监控。并以离线控制试验为实例,考核该系统识别刀具状态的可靠性。     

刀具磨损状态在线监测技术

通过对切削加工过程中声发射（ＡＥ）信号频域特改正的研究,指出了ＡＥ信号中与刀具磨损状态有关的成分在频域内的分布规律,在此基础上分析了ＡＥ信号的均方根值ＡＥＲＭＳ和振铃计数与刀具后面磨损量ＶＢ之间的对应关系,建立了一种基于ＡＥ信号能量的双阈值判断监测方法。试验表明该方法能很好地解决持定切削条件下刀具磨损的在线监测问题。     

PCBN刀具及其应用

说明了PCBN刀具的性能特点、制造方法和应用领域 ,并介绍了PCBN刀具在淬硬钢、表面硬化合金、冷硬铸铁、珠光体灰口铸铁材料切削加工中的实际应用情况。     

基于样本聚类模糊神经网络的刀具磨损状态实时识别

利用一种根据K－means方法对样本聚类后建立的改进模型神经网络（MTFNN）模型,对刀具后刀面磨损量进行在线工况实时识别。仿真结果表明该工况辨识模型精度高,收敛速度快,实用性较强,适宜于复杂的,非线性加工系统建模。     

基于切削力实现铣刀状态监测的特征值选取的研究

对于采用单一切削力传感器实现刀具状态监测,进行了实验研究.分别对切削力信号进行了时域分析和小波分析,选取了合理的监测特征.对于单一传感器无法实现高精度监测的问题,提出了多传感器融合的方法,实验与仿真结果验证了可行性.     

金属切削刀具后刀面的切削热研究

在以往的金属切削热研究中,认为刀具后刀面处产生的切削热很小而被忽略。文章应用平面热源法,建立了刀具后刀面与工件摩擦面的切削热模型,推导了该摩擦面的切削热分配和切削温度理论计算公式,对影响后刀面切削热的主要因素进行了分析。研究结果表明,当刀具后刀面磨损带宽度达到一定程度时,则刀具后刀面处产生的切削热不能忽略。     

干式冷风车削不锈钢的高速钢刀具磨损试验研究

采用低温冷风射流技术,对高速钢刀具加工不锈钢工件的磨损情况进行了试验研究。加工时采用低温冷风射流空气代替传统的切削液,不仅起到有效的冷却和润滑作用,而且能够避免环境污染。通过干式常温切削和干式冷风切削1Cr18Ni9Ti的不锈钢的对比实验,探讨了干式低温冷风切削对高速钢刀具寿命的影响,并且发现了在冷风切削作用下积屑瘤生成的新特点。     

高速钢刀具带磁切削的试验研究

带磁切削能有效减小切削力,提高刀具耐用度,改善表面加工质量。本文通过对高速钢刀具带磁切削试验结果的分析,探讨了磁场对切削过程影响的基本规律及作用机理。     

切削淬火钢的刀具及其参数选择

车削高硬度的淬火钢时，可通过合适地选择刀具的材料，几何参数、切削参数，达到理想的切削效果。     

基于刀具全寿命周期管理的信息编码研究

分析了刀具全寿命周期管理的概念,将刀具全寿命周期管理划分为刀具预备期、使用期、报废期3个阶段。基于刀具全寿命周期管理过程,研究刀具的编码原理、基本构成和实现途径。采用混合分类法并按面向对象思想对刀具资源进行分类,提出柔性编码系统中刀具资源信息编码的实现方法。