五轴铣削加工刀具磨损状态监测研究.pdf

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1、第8期组合机床与自动化加工技术NO．82013年8月ModularMachineTool＆AutomaticManufacturingTechniqueAug．2013文章编号：1001—2265(2013)08—0069—04五轴铣削加工刀具磨损状态监测研究冰董嵩松，梁宏斌(辽宁科技大学机械设计及其自动化学院，辽宁鞍山114051)摘要：随着加工零件的日益复杂，加工要求的不断提高，实际加工时的刀具状况已经成为限制加工质量进一步提高的重要因素。在五轴铣削加工时为了更好的监测刀具的磨损状况，文章对目前的刀具监测方

2、法进行了分析，并建立了五轴铣削加工时平头立铣刀磨损状态监测系统。最后通过实验提出了用刀具的径向力与切向力比值作为监测刀具磨损状态的方法。关键词：刀具磨损；监测；铣削；切削力比值中图分类号：TH16；TG65文献标识码：AAResearchontheConditionMonitoringoftheToolWearinFiveAxisMillingMachiningDONGSong-song，LIANGHong—bin(CollegeofMechanicalDesignandAutomationUniversity

3、ofScienceandTechnology，AnshanLiaoning114051，China)Abstract：Withthepartsincreasinglycomplexandtheprocessingrequirementenhancesunceasingly，theactualprocessingoftoolconditionhasbecometheimportantfactorsthatrestrictfurtherimprovethepro·cessingquality．Whenthefive

4、axismillinginordertobettermonitoringthetoolwearstatus，thecurrenttoolmonitoringmethodsareanalyzedinthispaper，andwhenthefiveaxismillingsetupthemonitorsys—ternofthetoolwearstatus．Finally，suggestutilizethetoolofradialforceandtangentialforceratioasmonitoringtheto

5、olwearstatemethodthroughtheexperiment．Keywords：toolwear；monitoring；milling；cuttingforce产加工中的应用还有一定的距离，其原因除了传感0引言器不能满足实际加工的实时监测的要求外，在现代在金属铣削加工中，工件的加工效率和加工成数控系统中，由于各切削参数随着切削的进行是不本直接影响企业在加工行业的市场竞争力，而随着断调节的，使刀具磨损的在线识别受到了很大的限加工零件的日益复杂，加工要求的不断提高。越来制和制约，因此到目前为止仍未找到

6、一个适合实际越昂贵切削刀具，已经成为制约企业降低生产成本，生产的刀具磨损状况监测方案。提高生产效率的重要因素。因此刀具磨损和自适应1五轴铣削时刀具磨损在线监测方法分析控制系统已经成为研究的热点。目前的针对于自由曲面的五轴铣削加工较普通为了进一步提高工件的加工质量，更好的对五的三轴铣削加工过程更加复杂。由于加工过程中刀轴铣削加工过程的刀具状态进行监测。对于不同的具的磨损，在五轴铣削加工时仅仅靠通过控制机床加工切削过程和不同的刀具加工状态，相应的出现工作台的水平位移或机床电动机轴的角位移来对零了许多不同的刀具状态监

7、测方法。从总体来看，刀件的加工精度进行控制的方法已经无法满足进一步具的监测方法主要分为直接监测和间接监测。由于提高加工精度的要求。且五轴铣削加工时切削力的直接监测不能实现在线的监测，并且监测时需要停方向是不断变化的这又进一步增加了对五轴铣削加车因此直接监测法较适合三轴加工时且加工零件较工时刀具磨损监测的难度。简单的状况，已不适合现代化五轴加工的要求。而通过对国内外有关刀具磨损相关文献的查阅，间接监测由于克服了直接监测的最大不足实现了在刀具磨损的研究仍然处于实验研究阶段，距实际生线刀具状态的监测，具有很好的应用前

8、景，已经成为收稿日期：2012—12—15；修回日期：2013一Ol一27基金项目：国家自然科学基金项目(50675002)；国家自然科学基金项目(51075078)作者简介：董嵩松(1986一)，男，河北保定人，辽宁科技大学机械设计及自动化学院硕士研究生，研究方向为开放式数控系统，(E—mail)dongsongsong@126．eom；通信作者：梁宏斌(1967一)，男，辽宁鞍山人