⑴ 鑽頭磨損的智能檢測的國內外現狀
鑽頭磨損的智能檢測的國內外現狀。
1、直接測量刀具磨損量或刀具破損的方法，稱為刀具狀態的直接監測方法。常用的方法主要有接觸法、放射線法和光學檢測方法，直接檢測刀具磨損的感測器有接觸探測感測器、光學顯微鏡，高速攝像機等。
2、接觸探測感測器於1974年由Renishaw發明，能夠檢測刀具磨損和破損。在檢測刀具磨損和破損程度時，旋轉刀具，讓刀具後刀面接觸感測器，根據刀具加工前後的直徑變化獲得刀具的磨損量，並根據刀具的接觸力判斷刀具的破損程度。該方法有較高的檢測精度。其缺點是只能在停車時進行檢測，不能用於實時監控。德國Malto公司利用該方法研製的刀具破損監測裝置，能夠成功監測刀具的破損。
⑵ 簡述刀具破損檢測方法
監測原理監測參量的選取監測原理監測原理框圖監測刀具磨損和破損的方法很多，可分為直接測量法和間接測量法兩大類。直接測量法主要有：光學法、接觸電阻法、放射性法等。間接測量法主要有：切削力或功率測量法，刀具和工件測量法，溫度測量法，振動分析法，AE法，電機電流或功率測量法等。
比較現有的刀具磨損和破損的監測方法，各有優缺點，我們選取聲發射(AE)和電機電流信號作為監測參量。這是因為AE信號能避開機加工中雜訊影響最嚴重的低頻區，受振動和聲頻雜訊影響小，在感興趣區信噪比較高，便於對信號進行處理。響應速度快，靈敏度高;但重負荷時，易受干擾。而電機電流信號易於提取，能適應所有的機加工過程，對正常的切削加工沒有影響，但易受干擾，時間響應慢，輕負荷時，靈敏度低。這樣，同時選AE和電機電流為監測信號，就能利用這2個監測量的各自長處，互補不足，拓寬監測范圍，提高監測精度和判別成功率。
⑶ 檢查刀網浮動性要在什麼狀態下檢查
刀具狀態檢測方法
1. 1直接測量法
直接測量法能夠識別刀刃外觀、表面品質或幾何形狀變化,一般只能在不切削時進行。它有兩個明顯的缺點:一是要求停機檢測, 佔用生產工時;二是不能檢測加工過程中出現的刀具突然損壞,使其應用受到限制。
主要方法有 :電阻測量法、刀具工件間距測量法、射線測量法、微結構鍍層法、光學測量法、放電電流測量法、計算機圖像處理法等。a) 電阻測量法
該方法利用待測切削刃與感測器接觸產生的電信號脈沖,來測量待測刀具的實際磨損狀態。該方法的優點是感測器價格低,缺點是感測器的選材必須十分注意,既要有良好的可切削性,又要對刀具壽命無明顯的影響。該方法的另一個缺點是工作不太可靠,這是因為切屑和刀具上的積屑可能引起感測器接觸部分短路,從而影響精度。b)刀具工件間距測量法
切削過程中隨著刀具的磨損, 刀具與工件間的距離減小,此距離可用電子千分尺、超聲波測量儀、氣動測量儀、 電感位移感測器等進行測量。但是這種方法的靈敏度易受工件表面溫度、表面品質、冷卻液及工件尺寸等因素的影響,使其應用受到一定限制。c)射線測量法
將有放射性的物質摻入刀具材料內 ,當刀具磨損時,放射性的物質微粒就會隨切屑一起通過一個預先設計好的射線測量器。射線測量器中所測得的量是同刀具磨損量密切相關的,射線劑量的大小就反映了刀具磨損量的大小。該法的最大弱點是,放射性物質對環境的污染大,對人體健康非常不利。此外,盡管此法可以測量刀具的磨損量,並不能准確地測定刀具切削刃的狀態。因此,該法僅適用於某些特殊場合,不宜廣泛採用。d)微結構鍍層法
將微結構導電鍍層同刀具的耐磨保護層結合在一起。微結構導電鍍層的電阻隨著刀具磨損狀態的變化而變化,磨損量越大,電阻就越小。當刀具出現崩齒、折斷及過度磨損等現象時, 電阻趨於零。該方法的優點是檢測電路簡單,檢測精度高,可以實現在線檢測。缺點是對微結構導電鍍層的要求很高:要具有良好的耐磨性、耐高溫性和抗沖擊性能.e)光學測量法
光學測量法的原理是磨損區比未磨損區有更強的光反射能力,刀具磨損越大, 刀刃反光面積就越大,感測器檢測的光通量就越大。 由於熱應力引起的變形及切削力引起的刀具位移都影響檢測結果,所以該方法所測得的結果井非真實的磨損量,而是包含了上述因素在內的一個相對值,此法在刀具直徑較大時效果較好。f)放電電流測量法
將切削刀具與感測器之間加上高壓電,在測量迴路中流過的(弧光放電) 電流大小就取決於刀刃的兒何形狀(即刀尖到放電電極間的距離) 。該方法的優點是可以進行在線檢測,檢測崩齒、斷刀等刀具幾何尺寸的變化,但不能精確地測量刀刃的幾何尺寸。
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g )計算機圖像處理法
計算機圖像處理法是一種快捷、無接觸、無磨損的檢測力法, 它可以精確地檢測每個刀刃上不同形式的磨損狀態。這種檢測系統通常由C CD攝像機、光源和計算機構成。但由於光學設備對環境的要求很高 ,而實際生產中刀具的工作環境非常惡劣(如冷卻介質、切屑等) ,故該方法目前僅適用於實驗室自動檢測。
1. 2間接測量法
間接測量法是利用刀其磨損或將要破損時的狀態對不同的工作參數的 影響效果,測量反映刀具磨損、破損的各種影響程度的參量,能在刀具切削時檢測,不影響切削加工過程,其不足之處在於檢測到的各種過程信號中含有大量的干擾因素。盡管如此,隨著信號分析處理技術、模式識別技術的發展,這一方法已成為一種主流方法,並取得了很好的效果。
主要方法有 :切削力檢測法、聲發射檢測法、功率信號檢測法、振動信號檢測法、切削溫度測量法、 電流信號測量法、熱電壓測量法、工件表面粗糙度測量法等。a)切削力檢測法
刀具在切削過程中, 切削力的增長速率與刀具磨損速率成線性關系。在正常磨損過程中,切削力的增長速率保持恆量;當切削力增長速率變大時,刀具的磨損速率也將變大,表明刀具開始進入劇烈的磨損階段。 以此為依據可以對刀具的磨損進行監測。利用測力感測器, 可以測量切削力的變化。隨著刀具磨損的加劇, 切削力也會產生相應的變化,從而可以間接地檢測到刀具的磨損狀態。
該法的優點是具有較好的抗干擾能力和較高的識別精度, 可以實現在線檢測。缺點是感測器的安裝需要對機床作些改動,不易被用戶接受。b)聲發射檢測法
此法通過分析切削過程中產生的振動信號來間接地測量刀具的磨損狀態。其原理是材料在切削過程中,形成切屑, 同時發出一種斷裂波,這種波除了同工件材料本身的性質有關外, 其頻率范圍及幅值還同刀具的磨損狀態密切相關。聲發射信號直接來源於切削加工點 ,與刀具破損相關程度高,受切削條件變化影響小 ,能預報刀具破損。聲發射監控技術具有靈敏度高、響應速度快、使用和安裝方便且不幹涉切削加工過程等優點,受到了極大程度地重視與開發,有較廣闊的應用前景。c)功率信號檢測法
該檢測法是工業生產中應用潛力很大的方法。利用切削加工時機床主運動電動機的功率信號監控刀具的狀態, 當刀具在加工過程中發生磨損破損或其它失效時,會引起驅動電動機的功率發生變化,從而可判斷刀具狀態的化。在使用該法時,通常是把功率感測器串接到機床的驅動電路中去,可以測量主軸的功耗, 也可以測量進給系統的功耗,或者兩者同時測量。該方法具有信號檢測方便,可以避免切削環境中切屑、油、煙、振動等因素的干擾,易於安裝。d)振動信號檢測法
振動信號被認為是對刀具磨損,破損敏感度較高的一種,它與切削力、切削系統本身的動態性密切相關,檢測振動加速度是目前較常採用的一種監測方法,在振動工程中使用更為普遍,它具有感測器安裝方便,測量信號易於引出,
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測試儀器簡單等特點。e)切削溫度測量法
切削熱是金屬切削過程中的一種重要現象, 刀具的磨損或破損會導致切削溫度急劇升高。用熱電偶作為感測元件 ,把熱電偶嵌入刀具中測量切削溫度,可以實現刀具狀態的在線監測,但這種方法的發展前途不大。f) 電流信號測量法
該方法簡稱MCSA ( m otor current signal ana lys is) , 利用感應電動機的定子電流作為信號分析的切入點,研究其特徵與故障的對應關系。其基本原理是:隨著刀具磨損的增大,切削力矩增大,機床所消耗的功率增大或電流上升,故可實現在線地監測刀具磨損。
M CSA具有測試便利、信息集成度高、傳動路徑直接、信號提取方便、不受加工環境的影響、價格低、易於移植等特點,在機床這種傳動系統封閉、一般感測器比較困難安裝的場合,應該是一種值得探索的方法。g )熱電壓測量法
熱電壓測量法利用熱電效應原理, 即兩種不同導體的接觸點在受熱時,將在兩導體的另一端之間產生一個電壓,這個電壓的大小取決於導體的電特性及接觸點與自由端之間的溫度差。當刀具和加工工件是由不同的材料構成時,在刀具與工件之間就可以產生一個與切削溫度相關的熱電壓。這個電壓就可以作為刀具磨損量的一個度量,因為隨著刀具磨損量的增大,熱電壓也隨之增大。該方法的優點是價格便宜,精度較高,使用簡便,特別適用於高速加工區,缺點是對感測器材料及精度要求高,只能進行間隔式檢測。h)工件表面粗糙度測量法
隨著刀具磨損或破損的不斷發生,工件的表面粗糙度呈增大趨勢,據此可間接評價刀具的磨損或破損狀態。其測量方法有兩類:一類是採用劃針式靜態接觸測量, 可直接得出表面粗糙度的評價參數Ra或Rz,該方法僅適用於靜態測量; 另一類是採用非接觸式光學反射測量,得出的是工件表面粗糙度的相對值。這種方法測試效率高,不會損傷工件表面品質,但受加工過程中切削液、切屑、材質、振動等因素的影響, 因此尚未達到實用水平。
⑷ 如何關閉刀具斷刀檢測
一種斷刀檢測裝置，包括底座1和安裝在底座1上的導套2；導套2內設置有與導套2滑動連接的測頭3，測頭3和底座1之間設置有彈簧4，導套2底部的側壁上設置有用於檢測測頭3的探針5。在導套2側壁上設置有用於固定探針5的夾塊6。當設備啟動之後，刀具首先進行斷刀檢測，以便操作人員了解刀具完整情況，具體工作情況為：刀具移動到測頭3頂部的上方，刀具緩慢前進，刀具接觸並抵住測頭3，測頭3在刀具的驅動下，沿著導套2的側壁緩慢滑動，在測頭3滑動時，測頭3同時也壓縮著彈簧4，刀具運動到指定位置，當測頭3底部處的側壁被探針5檢測到之後，探針5向設備發出信號，表示刀具完整，可以繼續使用；當測頭3底部處的側壁不能被探針5檢測到之後，探針5向設備發出信號，表示刀具已經損壞，操作人員停機檢查刀具的情況；當刀具完成檢測之後，刀具脫離測頭3，彈簧4在復位狀態下帶動測頭3沿著導套2反向運動，測頭3復位。為了便於刀具抵住測頭3，測頭3的頂部處設置有用於刀具嵌入的檢測槽9。
為了防止彈簧4在復位時將測頭3頂出導套2，在測頭3底部設置有用於限制測頭3被彈簧4頂出導套2的凸塊7。為了防止彈簧4在底座1上發生偏移，底座1上設置有用於安放彈簧4的彈簧4槽。在夾塊6上設置有用於固定探針5的銷塊10，銷塊10將探針5鎖緊，探針5固定在夾塊6上，探針5相對於導套2不會發生移動，同時探針5也不會和測頭3側壁接觸不到，導致發生錯誤的信號。
⑸ 為實現刀具健康狀態定量化評估監控。評估手段主要有哪些
三個方法。
感覺法：用拇指橫向摸摸刀刃。有肌膚欲破的感覺或者表皮稍破即可。不是很建議使用。
切姜法：如果切面上有線狀物，說明是很鈍的刀。
削紙法：拿一張普通的復印紙懸空，用刀劃。
⑹ 檢測刀具磨損和破損的方法有哪些
單台機床的加工，對刀具磨損和破損的監測，憑工人的經驗，尚能進行正常的生產，而對FMS、CIMS、無人化工廠，必須解決刀具磨損與破損的在線實時監測及控制問題。因為及時確定刀具磨損和破損的程度並進行在線實時控制，是提高生產過程自動化程度及保證產品質量，避免損壞機床、刀具、工件的關鍵要素之一。
監測原理監測參量的選取監測原理監測原理框圖監測刀具磨損和破損的方法很多，可分為直接測量法和間接測量法兩大類。直接測量法主要有：光學法、接觸電阻法、放射性法等。間接測量法主要有：切削力或功率測量法，刀具和工件測量法，溫度測量法，振動分析法，AE法，電機電流或功率測量法等。
比較現有的刀具磨損和破損的監測方法，各有優缺點，我們選取聲發射（AE）和電機電流信號作為監測參量。這是因為AE信號能避開機加工中雜訊影響最嚴重的低頻區，受振動和聲頻雜訊影響小，在感興趣區信噪比較高，便於對信號進行處理。響應速度快，靈敏度高；但重負荷時，易受干擾。而電機電流信號易於提取，能適應所有的機加工過程，對正常的切削加工沒有影響，但易受干擾，時間響應慢，輕負荷時，靈敏度低。這樣，同時選AE和電機電流為監測信號，就能利用這2個監測量的各自長處，互補不足，拓寬監測范圍，提高監測精度和判別成功率。
切削過程中，當刀具發生磨損和破損時，切削力相應發生變化，切削力的變化引起電機輸出轉矩發生變化，進而導致電機電流發生相應的變化，電流法正是通過監測電機電流的變化，實現間接在線實時判斷刀具的磨損和破損。AE是材料或結構受外力或內力作用產生變形或斷裂時，以彈性波形的形式釋放出應變能的現象。它具有幅值低，頻率范圍寬的特點。試驗及頻譜分析發現：正常切削產生的AE信號主要是工件材料的塑性變形，其功率譜分布，100kHz以下數值很大，100kHz以上較小。
當刀具磨損和破損時，100kHz以上頻率成分的AE信號要比正常切削時大得多，特別是100-300kHz之間的頻率成分更大些。為此，應通過帶通濾波器，監測100-300kHz頻率成分AE信號的變化，對刀具磨損和破損進行監測。
利用AE、電機電流信號綜合對刀具磨損和破損進行判別的原理是：輕負荷區，依靠AE包絡信號，用閾值的方法進行判別；在中負荷區，這時電機電流和AE信號都起作用，用兩者結合的方法進行判別，提高判別的成功率，具體方法是：如果AE信號超過AE閾值，則置延時常數為ds（d的數值依賴於系統構成），如果在ds時間內，電流信號也超過電流信號的閾值，則判刀具極限磨損或破損。如果在ds時間內，電流信號未超過電流信號的閾值，則不報警，由延時常數繼續監測。這種以AE為先導，AE信號和電機電流信號進行「與」的判別模式，既利用了AE信號具有實時、靈敏的特點，又考慮了電機電流信號具有滯後的性質，具有較強的抗干擾能力，提高了判別成功率。在大負荷區，則以電機電流信號為主，AE信號為輔進行判別。
⑺ 總結數控機床中有哪些感測器,分別用來檢測什麼信號,其工作原理
數控機床是一種裝有程序控制系統的自動化機床，能夠根據已編好的程序，使機床動作並加工零件，它綜合了機械、自動化、計算機、測量、微電子等最新技術，使用了多種感測器。
數控機床是一種裝有程序控制系統的自動化機床，能夠根據已編好的程序，使機床動作並加工零件。它綜合了機械、自動化、計算機、測量、微電子等最新技術，使用了多種感測器，本文介紹的是各種各樣的感測器在數控機床上的應用。
⑻ 監控數控切削加工過程需要考慮哪些方面
工件在找正及程序調試完成之後，就可進入自動加工階段。在自動加工過程中，操作者要對切削的過程進行監控，防止出現非正常切削造成工件質量問題及其它事故。
對切削過程進行監控主要考慮以下幾個方面：
1、加工過程監控粗加工主要考慮的是工件表面的多餘餘量的快速切除。在機床自動加工過程中，根據設定的切削用量，刀具按預定的切削軌跡自動切削。此時操作者應注意通過切削負荷表觀察自動加工過程中的切削負荷變化情況，根據刀具的承受力狀況，調整切削用量，發揮機床的最大效率。
2、切削過程中切削聲音的監控在自動切削過程中，一般開始切削時，刀具切削工件的聲音是穩定的、連續的、輕快的，此時機床的運動是平穩的。隨著切削過程的進行，當工件上有硬質點或刀具磨損或刀具送夾等原因後，切削過程出現不穩定，不穩定的表現是切削聲音發生變化，刀具與工件之間會出現相互撞擊聲，機床會出現震動。此時應及時調整切削用量及切削條件，當調整效果不明顯時，應暫停機床，檢查刀具及工件狀況。
3、精加工過程監控精加工，主要是保證工件的加工尺寸和加工表面質量，切削速度較高，進給量較大。此時應著重注意積屑瘤對加工表面的影響，對於型腔加工，還應注意拐角處加工過切與讓刀。對於上述問題的解決，一是要注意調整切削液的噴淋位置，讓加工表面時刻處於最佳的冷卻條件；二是要注意觀察工件的已加工面質量，通過調整切削用量，盡可能避免質量的變化。如調整仍無明顯效果，則應停機檢察原程序編得是否合理。
特別注意的是，在暫停檢查或停機檢查時，要注意刀具的位置。如刀具在切削過程中停機，突然的主軸停轉，會使工件表面產生刀痕。一般應在刀具離開切削狀態時，考慮停機。
4、刀具監控刀具的質量很大程度決定了工件的加工質量。在自動加工切削過程中，要通過聲音監控、切削時間控制、切削過程中暫停檢查、工件表面分析等方法判斷刀具的正常磨損狀況及非正常破損狀況。要根據加工要求，對刀具及時處理，防止發生由刀具未及時處理而產生的加工質量問題。
⑼ 木工刀具的狀態監控分為哪幾種
刀具破損監測可分為直接監測和間接監測兩種
⑽ 有誰知道刀具檢測遇到狀況時怎麼辦
刀具在使用過程中，由於刀具本身亦或其他客觀因素的存在，會碰見各種不同的狀況，智泰3Dfamily對刀具檢測儀有著深厚的研究，列出了以下幾個良好的改進辦法，以此提高刀具的使用壽命。
1、刃口磨損。改進辦法：提高進給量；降低切削速度；使用更耐磨的刀片材質；使用塗層刀片。
2、崩碎。改進辦法：使用韌性更好的材質；使用刃口強化的刀片；檢查工藝系統的剛性；加大主偏角。
3、熱變形。改進辦法：降低切削速度；減少進給；減少切深；使用更具熱硬性的材質。
4、切深處破損。改進辦法：改變主偏角；刃口強化；更換刀片材質。
5、熱裂紋。改進辦法：正確使用冷卻液；降低切削速度；減少進給；使用塗層刀片。
6、積屑。改進辦法：提高切削速度；提高進給；使用塗層刀片或金屬陶瓷刀片；使用冷卻液；使刃口更鋒利。
7、月牙窪磨損。改進辦法：降低切削速度；降低進給；使用塗層刀片或金屬陶瓷刀片；使用冷卻液。
8、斷裂。改進辦法：使用韌性更好的材質或槽型；減少進給；減少切深；檢查工藝系統的剛性。
注意：通常當後刀面磨損達0.7毫米時，應更換刀片刃口；精加工時最大磨損量為0.04毫米。