刀具磨损在线监测研究现状与发展.pdf

《刀具磨损在线监测研究现状与发展.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2014年10月机床与液压0ct．2014第42卷第19期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．42No．19DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2014．19．046刀具磨损在线监测研究现状与发展柳洋，陈永洁，杨文恺，王定，吕禄方(华中科技大学，湖北武汉430074)摘要：金属加工过程中，切削刀具的状态对于生产效率和表面加工质量有重要影响，因此刀具磨损在线监测具有重要意义。介绍了最近几年常用的刀具磨损在线监测方法，包括切削力、振动、声发射、温度、电流与功率信号，分析了每种信号的监测方法及其特点，并与实验结果进行了对比。提

2、出了多传感器融合技术能有效避免单独使用一种检测手段的弊端。关键词：刀具磨损在线监测；切削力；切削温度；切削振动；电流功率；声发射中图分类号：TH12，TH164文献标识码：A文章编号：1001—3881(2014)19—174—7RecentDevelopmentandStudyofOnlineMonitoringofTool-wearLIUYang，CHENYongjie，YANGWenkai，WANGDing，LVLufang(HuazhongUniversityofScienceandTechnology，WuhanHubei430074，China)

3、Abstract：Intheprocessofmetalmachining，thestateofthecuttingtoolhasgreatinfluenceontheeficiencyofproductionandsurfacequality，therefore，toolwearonlinemonitoringisofgreatsignificance．Thecommonlyusedonlinetoolwearmonitoringmethodsinrecentyearswereintroduced，includingcuttingforces，vibrat

4、ions，acousticemission，temperature，currentandpowersigna1．Themonitoringmethodsofeachsignalanditscharacteristicswereanalyzedandcomparedwiththeexperimentalresults．Itisproposedthatmulti—sensorsynthesistechniquecaneffectivelyavoidtheshortcomingofthemethodofusingonesingletest．Keywords：Onl

5、inemonitoringoftoolwear；Cuttingforce；Temperaturesignal；Vibrationsignal；Cu~entandpowersignal；Acousticemissionsignal0前言加工过程中的噪声等来判断，或在加工工序之间拆卸制造业是国家经济发展的支柱行业，制造业的发刀具实测其破损程度和磨损量。这些方法和加工人员展离不开先进制造技术的支持。自进入21世纪，随的经验紧密相关，所以它不适合自动化、无人化加着电子、计算机、信息等高新技术的不断发展，为了工。适应全球化市场需求的多变性与多样化，制造技术正目前在实际

6、的自动化生产中常用的方法是固定时朝着精密化、柔性化、集成化、网络化、全球化、虚间强制换刀。这种方法的缺点是，如果刀具磨损量低拟化、智能化和清洁化的方向发展。于磨钝标准时换刀，则会因为没有充分利用刀具的实刀具状态智能监测技术作为先进制造技术的重要际寿命而带来浪费，增加制造成本；如果刀具磨损量组成部分，是在现代传感器技术、信号处理技术、计高于磨钝标准时换刀，则会影响工件的加工表面质量算机技术和制造技术基础上发展起来的新兴技术，它和尺寸精度。对于推动力日工过程自动化和无人化发展具有极其重加工过程刀具磨损在线自动监测对于自动化切削加工生产至关重要。美国学者BMKRA

7、MER在要的作用。刀具作为切削过程的直接执行者，在工件的切削CIRP35届年会上提出，在提高计算机集成制造系统生产率方面，没有任何一项技术比准确地估计刀具寿加工过程中不可避免地存在着磨损和破损等现象，刀命更重要。具状态的变化直接导致切削力增加、切削温度升高、刀具磨损检测方法可分为两类：直接法和间接工件表面粗糙度上升、工件尺寸超出公差、切屑颜色法。直接法是直接测量刀具磨损面的大小或破损时切变化以及切削颤振的产生。在传统的机械加工过程削刃形状的变化，如光学法、放射线法、电阻法、计中，刀具状态的识别是通过加工人员辨别切屑颜色和算机视觉法等。优点是精度高，但常见的直

8、接测量需收稿日期：2013—08—30基金项目：国家