刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在機(jī)械加工中扮演著至關(guān)重要的角色,其主要作用體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與預(yù)警:系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)刀具的多種狀態(tài)參數(shù),如振動(dòng)、溫度、切削力等,通過數(shù)據(jù)分析及時(shí)發(fā)現(xiàn)刀具的異?;蚣磳⑹У嫩E象。這種實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能使得操作人員能夠在刀具性能下降或失效之前采取相應(yīng)措施,避免加工過程中的故障和停機(jī),從而提高生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量。提高加工精度:刀具的狀態(tài)直接影響加工精度。通過監(jiān)測(cè)系統(tǒng),可以精確掌握刀具的磨損情況、幾何尺寸變化等,從而及時(shí)調(diào)整切削參數(shù)或更換刀具,確保加工過程中的穩(wěn)定性和一致性,提高加工精度和表面質(zhì)量。延長刀具壽命:合理的刀具管理和維護(hù)是延長刀具壽命的關(guān)鍵。刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠指導(dǎo)操作人員根據(jù)刀具的實(shí)際狀態(tài)進(jìn)行維護(hù)和更換,避免過早更換或過度使用導(dǎo)致的浪費(fèi),從而有效降低生產(chǎn)成本。刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果自動(dòng)調(diào)整刀具的切削參數(shù),從而延長刀具的使用壽命。紹興自主研發(fā)刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)公司
三、監(jiān)測(cè)方法1. 直接法直接法是測(cè)量與刀具材料損失直接相關(guān)的變量,如刀具徑向尺寸變動(dòng)量、工件尺寸變化、后刀面磨損帶寬度等。直接法主要有光學(xué)圖像法、射線法、電阻法、接觸法等。其中,光學(xué)法直觀性強(qiáng)且精度高,但比較大的不足是不能實(shí)現(xiàn)在線實(shí)時(shí)檢測(cè),加工過程中的刀具狀態(tài)變化不能及時(shí)被反映出來,具有一定局限性。2. 間接法間接法是測(cè)量切削加工過程中產(chǎn)生的與刀具狀態(tài)相關(guān)的信號(hào),如力、聲發(fā)射、溫度、聲音、功率、振動(dòng)等,從而間接分析得出刀具狀態(tài)。間接法的關(guān)鍵在于找到合適的方法有效地從采集到的信號(hào)中提取出信號(hào)特征并加以分析以反映刀具狀態(tài)。目前,研究較多的主要有切削力法、功率法、振動(dòng)法和聲發(fā)射法。紹興自主研發(fā)刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)公司刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)計(jì)算準(zhǔn)確率、召回率等指標(biāo),準(zhǔn)確率越高,說明系統(tǒng)對(duì)刀具狀態(tài)的判斷越準(zhǔn)確。
刀具監(jiān)測(cè)技術(shù)是指通過一系列方法和手段對(duì)刀具在加工過程中的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和評(píng)估,以確保加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率并降低生產(chǎn)成本。這一技術(shù)涵蓋了多種方法,包括但不限于視覺檢查、觸覺檢查、顯微鏡觀察、表面粗糙度測(cè)量、硬度測(cè)量、尺寸測(cè)量以及基于傳感器和信號(hào)處理技術(shù)的在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)等。以下是對(duì)刀具監(jiān)測(cè)技術(shù)的詳細(xì)闡述:一、傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)方法視覺檢查方法:在良好的光線條件下,通過肉眼或使用放大鏡觀察刀具的刃口、主切削刃、背面等關(guān)鍵部位,檢查磨損、裂紋、缺口和變形情況。優(yōu)點(diǎn):簡單快速,易于實(shí)施,能立即發(fā)現(xiàn)明顯的損傷和缺陷。缺點(diǎn):*能發(fā)現(xiàn)表面明顯的損傷,無法檢測(cè)內(nèi)部缺陷,依賴于檢查人員的經(jīng)驗(yàn)。
隨著大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的不斷發(fā)展,刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)將向更加智能化、精細(xì)化的方向發(fā)展。未來,將出現(xiàn)更多基于深度學(xué)習(xí)等先進(jìn)技術(shù)的監(jiān)測(cè)方法和系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)刀具狀態(tài)的實(shí)時(shí)、精細(xì)監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)。同時(shí),隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及和應(yīng)用,刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)將更好地融入智能制造體系中,為提升加工質(zhì)量和效率、降低生產(chǎn)成本提供有力支持。挑戰(zhàn)與解決方案挑戰(zhàn)多種失效形式并存且劣化過程復(fù)雜多變,傳統(tǒng)方法難以準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)。采集樣本標(biāo)簽需要停機(jī)測(cè)量刀具,模型訓(xùn)練樣本獲取效率低。忽略了多種失效形式之間的相互關(guān)系,導(dǎo)致模型精度與泛化能力不足。解決方案采用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的算法構(gòu)建多種失效形式與刀具狀態(tài)之間的映射關(guān)系,實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)。引入深度學(xué)習(xí)等先進(jìn)算法,提高模型的學(xué)習(xí)能力和泛化能力。優(yōu)化傳感器布局和信號(hào)采集方式,提高樣本獲取效率和質(zhì)量。刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)的如果多樣性不足,可能導(dǎo)致模型的泛化能力受限。
溫度監(jiān)測(cè)法:原理:通過監(jiān)測(cè)刀具的溫度來分析刀具的狀態(tài)。刀具在異常狀態(tài)下(如磨損、過載)往往伴隨著溫度的升高。優(yōu)點(diǎn):簡單易行,溫度傳感器成本較低。缺點(diǎn):準(zhǔn)確性不夠高,因?yàn)闇囟茸兓赡苁艿蕉喾N因素的影響。圖像監(jiān)測(cè)法:原理:通過拍攝刀具的表面圖像來分析刀具的狀態(tài)。這種方法依賴于圖像處理技術(shù)來識(shí)別刀具表面的裂紋、磨損等缺陷。優(yōu)點(diǎn):直觀、準(zhǔn)確,能夠提供刀具表面的詳細(xì)信息。缺點(diǎn):需要專業(yè)的圖像處理設(shè)備和技術(shù)支持,成本較高。技術(shù)實(shí)現(xiàn)硬件配置:包括傳感器、信號(hào)處理器、數(shù)據(jù)采集器等硬件設(shè)備。這些設(shè)備需要具備一定的可靠性和穩(wěn)定性,能夠適應(yīng)加工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境和條件。軟件系統(tǒng):實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、處理、分析和控制等功能。軟件系統(tǒng)需要具備可擴(kuò)展性和可維護(hù)性,以滿足不同加工需求的變化。人機(jī)交互界面:通過人機(jī)交互界面,操作人員可以方便地監(jiān)控刀具的狀態(tài)、調(diào)整切削參數(shù)等。界面應(yīng)簡單易用、可視化,并具備安全保護(hù)功能。刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確識(shí)別刀具的磨損模式,并預(yù)測(cè)刀具的失效時(shí)間,從而及時(shí)進(jìn)行刀具更換。上?;贏I技術(shù)的刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)價(jià)格
對(duì)比監(jiān)測(cè)系統(tǒng)給出的刀具狀態(tài)評(píng)估結(jié)果與實(shí)際通過人工檢測(cè)或其他精確測(cè)量方法得到的結(jié)果。紹興自主研發(fā)刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)公司
刀具損壞的形式主要是磨損和破損。在現(xiàn)代化的生產(chǎn)系統(tǒng)(如FMS、CIMS等)中,當(dāng)?shù)毒甙l(fā)生非正常的磨損或破損時(shí),如不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并采取措施,將導(dǎo)致工件報(bào)廢,甚至機(jī)床損壞,造成很大的損失。因此,對(duì)刀具狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控非常重要。刀具破損監(jiān)測(cè)可分為直接監(jiān)測(cè)和間接監(jiān)測(cè)兩種。所謂直接監(jiān)測(cè),即直接觀察刀具狀態(tài),確認(rèn)刀具是否破損。其中很典型的方法是ITV(IndustrialTelevision,工業(yè)電視)攝像法。間接監(jiān)測(cè)法即利用與刀具破損相關(guān)的其它物理量或物理現(xiàn)象,間接判斷刀具是否已經(jīng)破損或是否有即將破損的先兆。這樣的方法有測(cè)力法、測(cè)溫法、測(cè)振法、測(cè)主電機(jī)電流法和測(cè)聲發(fā)射法等。盈蓓德科技-刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)。紹興自主研發(fā)刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)公司