⑴ 钻头磨损的智能检测的国内外现状
钻头磨损的智能检测的国内外现状。
1、直接测量刀具磨损量或刀具破损的方法，称为刀具状态的直接监测方法。常用的方法主要有接触法、放射线法和光学检测方法，直接检测刀具磨损的传感器有接触探测传感器、光学显微镜，高速摄像机等。
2、接触探测传感器于1974年由Renishaw发明，能够检测刀具磨损和破损。在检测刀具磨损和破损程度时，旋转刀具，让刀具后刀面接触传感器，根据刀具加工前后的直径变化获得刀具的磨损量，并根据刀具的接触力判断刀具的破损程度。该方法有较高的检测精度。其缺点是只能在停车时进行检测，不能用于实时监控。德国Malto公司利用该方法研制的刀具破损监测装置，能够成功监测刀具的破损。
⑵ 简述刀具破损检测方法
监测原理监测参量的选取监测原理监测原理框图监测刀具磨损和破损的方法很多，可分为直接测量法和间接测量法两大类。直接测量法主要有：光学法、接触电阻法、放射性法等。间接测量法主要有：切削力或功率测量法，刀具和工件测量法，温度测量法，振动分析法，AE法，电机电流或功率测量法等。
比较现有的刀具磨损和破损的监测方法，各有优缺点，我们选取声发射(AE)和电机电流信号作为监测参量。这是因为AE信号能避开机加工中噪声影响最严重的低频区，受振动和声频噪声影响小，在感兴趣区信噪比较高，便于对信号进行处理。响应速度快，灵敏度高;但重负荷时，易受干扰。而电机电流信号易于提取，能适应所有的机加工过程，对正常的切削加工没有影响，但易受干扰，时间响应慢，轻负荷时，灵敏度低。这样，同时选AE和电机电流为监测信号，就能利用这2个监测量的各自长处，互补不足，拓宽监测范围，提高监测精度和判别成功率。
⑶ 检查刀网浮动性要在什么状态下检查
刀具状态检测方法
1. 1直接测量法
直接测量法能够识别刀刃外观、表面品质或几何形状变化,一般只能在不切削时进行。它有两个明显的缺点:一是要求停机检测, 占用生产工时;二是不能检测加工过程中出现的刀具突然损坏,使其应用受到限制。
主要方法有 :电阻测量法、刀具工件间距测量法、射线测量法、微结构镀层法、光学测量法、放电电流测量法、计算机图像处理法等。a) 电阻测量法
该方法利用待测切削刃与传感器接触产生的电信号脉冲,来测量待测刀具的实际磨损状态。该方法的优点是传感器价格低,缺点是传感器的选材必须十分注意,既要有良好的可切削性,又要对刀具寿命无明显的影响。该方法的另一个缺点是工作不太可靠,这是因为切屑和刀具上的积屑可能引起传感器接触部分短路,从而影响精度。b)刀具工件间距测量法
切削过程中随着刀具的磨损, 刀具与工件间的距离减小,此距离可用电子千分尺、超声波测量仪、气动测量仪、 电感位移传感器等进行测量。但是这种方法的灵敏度易受工件表面温度、表面品质、冷却液及工件尺寸等因素的影响,使其应用受到一定限制。c)射线测量法
将有放射性的物质掺入刀具材料内 ,当刀具磨损时,放射性的物质微粒就会随切屑一起通过一个预先设计好的射线测量器。射线测量器中所测得的量是同刀具磨损量密切相关的,射线剂量的大小就反映了刀具磨损量的大小。该法的最大弱点是,放射性物质对环境的污染大,对人体健康非常不利。此外,尽管此法可以测量刀具的磨损量,并不能准确地测定刀具切削刃的状态。因此,该法仅适用于某些特殊场合,不宜广泛采用。d)微结构镀层法
将微结构导电镀层同刀具的耐磨保护层结合在一起。微结构导电镀层的电阻随着刀具磨损状态的变化而变化,磨损量越大,电阻就越小。当刀具出现崩齿、折断及过度磨损等现象时, 电阻趋于零。该方法的优点是检测电路简单,检测精度高,可以实现在线检测。缺点是对微结构导电镀层的要求很高:要具有良好的耐磨性、耐高温性和抗冲击性能.e)光学测量法
光学测量法的原理是磨损区比未磨损区有更强的光反射能力,刀具磨损越大, 刀刃反光面积就越大,传感器检测的光通量就越大。 由于热应力引起的变形及切削力引起的刀具位移都影响检测结果,所以该方法所测得的结果井非真实的磨损量,而是包含了上述因素在内的一个相对值,此法在刀具直径较大时效果较好。f)放电电流测量法
将切削刀具与传感器之间加上高压电,在测量回路中流过的(弧光放电) 电流大小就取决于刀刃的儿何形状(即刀尖到放电电极间的距离) 。该方法的优点是可以进行在线检测,检测崩齿、断刀等刀具几何尺寸的变化,但不能精确地测量刀刃的几何尺寸。
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g )计算机图像处理法
计算机图像处理法是一种快捷、无接触、无磨损的检测力法, 它可以精确地检测每个刀刃上不同形式的磨损状态。这种检测系统通常由C CD摄像机、光源和计算机构成。但由于光学设备对环境的要求很高 ,而实际生产中刀具的工作环境非常恶劣(如冷却介质、切屑等) ,故该方法目前仅适用于实验室自动检测。
1. 2间接测量法
间接测量法是利用刀其磨损或将要破损时的状态对不同的工作参数的 影响效果,测量反映刀具磨损、破损的各种影响程度的参量,能在刀具切削时检测,不影响切削加工过程,其不足之处在于检测到的各种过程信号中含有大量的干扰因素。尽管如此,随着信号分析处理技术、模式识别技术的发展,这一方法已成为一种主流方法,并取得了很好的效果。
主要方法有 :切削力检测法、声发射检测法、功率信号检测法、振动信号检测法、切削温度测量法、 电流信号测量法、热电压测量法、工件表面粗糙度测量法等。a)切削力检测法
刀具在切削过程中, 切削力的增长速率与刀具磨损速率成线性关系。在正常磨损过程中,切削力的增长速率保持恒量;当切削力增长速率变大时,刀具的磨损速率也将变大,表明刀具开始进入剧烈的磨损阶段。 以此为依据可以对刀具的磨损进行监测。利用测力传感器, 可以测量切削力的变化。随着刀具磨损的加剧, 切削力也会产生相应的变化,从而可以间接地检测到刀具的磨损状态。
该法的优点是具有较好的抗干扰能力和较高的识别精度, 可以实现在线检测。缺点是传感器的安装需要对机床作些改动,不易被用户接受。b)声发射检测法
此法通过分析切削过程中产生的振动信号来间接地测量刀具的磨损状态。其原理是材料在切削过程中,形成切屑, 同时发出一种断裂波,这种波除了同工件材料本身的性质有关外, 其频率范围及幅值还同刀具的磨损状态密切相关。声发射信号直接来源于切削加工点 ,与刀具破损相关程度高,受切削条件变化影响小 ,能预报刀具破损。声发射监控技术具有灵敏度高、响应速度快、使用和安装方便且不干涉切削加工过程等优点,受到了极大程度地重视与开发,有较广阔的应用前景。c)功率信号检测法
该检测法是工业生产中应用潜力很大的方法。利用切削加工时机床主运动电动机的功率信号监控刀具的状态, 当刀具在加工过程中发生磨损破损或其它失效时,会引起驱动电动机的功率发生变化,从而可判断刀具状态的化。在使用该法时,通常是把功率传感器串接到机床的驱动电路中去,可以测量主轴的功耗, 也可以测量进给系统的功耗,或者两者同时测量。该方法具有信号检测方便,可以避免切削环境中切屑、油、烟、振动等因素的干扰,易于安装。d)振动信号检测法
振动信号被认为是对刀具磨损,破损敏感度较高的一种,它与切削力、切削系统本身的动态性密切相关,检测振动加速度是目前较常采用的一种监测方法,在振动工程中使用更为普遍,它具有传感器安装方便,测量信号易于引出,
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测试仪器简单等特点。e)切削温度测量法
切削热是金属切削过程中的一种重要现象, 刀具的磨损或破损会导致切削温度急剧升高。用热电偶作为传感元件 ,把热电偶嵌入刀具中测量切削温度,可以实现刀具状态的在线监测,但这种方法的发展前途不大。f) 电流信号测量法
该方法简称MCSA ( m otor current signal ana lys is) , 利用感应电动机的定子电流作为信号分析的切入点,研究其特征与故障的对应关系。其基本原理是:随着刀具磨损的增大,切削力矩增大,机床所消耗的功率增大或电流上升,故可实现在线地监测刀具磨损。
M CSA具有测试便利、信息集成度高、传动路径直接、信号提取方便、不受加工环境的影响、价格低、易于移植等特点,在机床这种传动系统封闭、一般传感器比较困难安装的场合,应该是一种值得探索的方法。g )热电压测量法
热电压测量法利用热电效应原理, 即两种不同导体的接触点在受热时,将在两导体的另一端之间产生一个电压,这个电压的大小取决于导体的电特性及接触点与自由端之间的温度差。当刀具和加工工件是由不同的材料构成时,在刀具与工件之间就可以产生一个与切削温度相关的热电压。这个电压就可以作为刀具磨损量的一个度量,因为随着刀具磨损量的增大,热电压也随之增大。该方法的优点是价格便宜,精度较高,使用简便,特别适用于高速加工区,缺点是对传感器材料及精度要求高,只能进行间隔式检测。h)工件表面粗糙度测量法
随着刀具磨损或破损的不断发生,工件的表面粗糙度呈增大趋势,据此可间接评价刀具的磨损或破损状态。其测量方法有两类:一类是采用划针式静态接触测量, 可直接得出表面粗糙度的评价参数Ra或Rz,该方法仅适用于静态测量; 另一类是采用非接触式光学反射测量,得出的是工件表面粗糙度的相对值。这种方法测试效率高,不会损伤工件表面品质,但受加工过程中切削液、切屑、材质、振动等因素的影响, 因此尚未达到实用水平。
⑷ 如何关闭刀具断刀检测
一种断刀检测装置，包括底座1和安装在底座1上的导套2；导套2内设置有与导套2滑动连接的测头3，测头3和底座1之间设置有弹簧4，导套2底部的侧壁上设置有用于检测测头3的探针5。在导套2侧壁上设置有用于固定探针5的夹块6。当设备启动之后，刀具首先进行断刀检测，以便操作人员了解刀具完整情况，具体工作情况为：刀具移动到测头3顶部的上方，刀具缓慢前进，刀具接触并抵住测头3，测头3在刀具的驱动下，沿着导套2的侧壁缓慢滑动，在测头3滑动时，测头3同时也压缩着弹簧4，刀具运动到指定位置，当测头3底部处的侧壁被探针5检测到之后，探针5向设备发出信号，表示刀具完整，可以继续使用；当测头3底部处的侧壁不能被探针5检测到之后，探针5向设备发出信号，表示刀具已经损坏，操作人员停机检查刀具的情况；当刀具完成检测之后，刀具脱离测头3，弹簧4在复位状态下带动测头3沿着导套2反向运动，测头3复位。为了便于刀具抵住测头3，测头3的顶部处设置有用于刀具嵌入的检测槽9。
为了防止弹簧4在复位时将测头3顶出导套2，在测头3底部设置有用于限制测头3被弹簧4顶出导套2的凸块7。为了防止弹簧4在底座1上发生偏移，底座1上设置有用于安放弹簧4的弹簧4槽。在夹块6上设置有用于固定探针5的销块10，销块10将探针5锁紧，探针5固定在夹块6上，探针5相对于导套2不会发生移动，同时探针5也不会和测头3侧壁接触不到，导致发生错误的信号。
⑸ 为实现刀具健康状态定量化评估监控。评估手段主要有哪些
三个方法。
感觉法：用拇指横向摸摸刀刃。有肌肤欲破的感觉或者表皮稍破即可。不是很建议使用。
切姜法：如果切面上有线状物，说明是很钝的刀。
削纸法：拿一张普通的复印纸悬空，用刀划。
⑹ 检测刀具磨损和破损的方法有哪些
单台机床的加工，对刀具磨损和破损的监测，凭工人的经验，尚能进行正常的生产，而对FMS、CIMS、无人化工厂，必须解决刀具磨损与破损的在线实时监测及控制问题。因为及时确定刀具磨损和破损的程度并进行在线实时控制，是提高生产过程自动化程度及保证产品质量，避免损坏机床、刀具、工件的关键要素之一。
监测原理监测参量的选取监测原理监测原理框图监测刀具磨损和破损的方法很多，可分为直接测量法和间接测量法两大类。直接测量法主要有：光学法、接触电阻法、放射性法等。间接测量法主要有：切削力或功率测量法，刀具和工件测量法，温度测量法，振动分析法，AE法，电机电流或功率测量法等。
比较现有的刀具磨损和破损的监测方法，各有优缺点，我们选取声发射（AE）和电机电流信号作为监测参量。这是因为AE信号能避开机加工中噪声影响最严重的低频区，受振动和声频噪声影响小，在感兴趣区信噪比较高，便于对信号进行处理。响应速度快，灵敏度高；但重负荷时，易受干扰。而电机电流信号易于提取，能适应所有的机加工过程，对正常的切削加工没有影响，但易受干扰，时间响应慢，轻负荷时，灵敏度低。这样，同时选AE和电机电流为监测信号，就能利用这2个监测量的各自长处，互补不足，拓宽监测范围，提高监测精度和判别成功率。
切削过程中，当刀具发生磨损和破损时，切削力相应发生变化，切削力的变化引起电机输出转矩发生变化，进而导致电机电流发生相应的变化，电流法正是通过监测电机电流的变化，实现间接在线实时判断刀具的磨损和破损。AE是材料或结构受外力或内力作用产生变形或断裂时，以弹性波形的形式释放出应变能的现象。它具有幅值低，频率范围宽的特点。试验及频谱分析发现：正常切削产生的AE信号主要是工件材料的塑性变形，其功率谱分布，100kHz以下数值很大，100kHz以上较小。
当刀具磨损和破损时，100kHz以上频率成分的AE信号要比正常切削时大得多，特别是100-300kHz之间的频率成分更大些。为此，应通过带通滤波器，监测100-300kHz频率成分AE信号的变化，对刀具磨损和破损进行监测。
利用AE、电机电流信号综合对刀具磨损和破损进行判别的原理是：轻负荷区，依靠AE包络信号，用阈值的方法进行判别；在中负荷区，这时电机电流和AE信号都起作用，用两者结合的方法进行判别，提高判别的成功率，具体方法是：如果AE信号超过AE阈值，则置延时常数为ds（d的数值依赖于系统构成），如果在ds时间内，电流信号也超过电流信号的阈值，则判刀具极限磨损或破损。如果在ds时间内，电流信号未超过电流信号的阈值，则不报警，由延时常数继续监测。这种以AE为先导，AE信号和电机电流信号进行“与”的判别模式，既利用了AE信号具有实时、灵敏的特点，又考虑了电机电流信号具有滞后的性质，具有较强的抗干扰能力，提高了判别成功率。在大负荷区，则以电机电流信号为主，AE信号为辅进行判别。
⑺ 总结数控机床中有哪些传感器,分别用来检测什么信号,其工作原理
数控机床是一种装有程序控制系统的自动化机床，能够根据已编好的程序，使机床动作并加工零件，它综合了机械、自动化、计算机、测量、微电子等最新技术，使用了多种传感器。
数控机床是一种装有程序控制系统的自动化机床，能够根据已编好的程序，使机床动作并加工零件。它综合了机械、自动化、计算机、测量、微电子等最新技术，使用了多种传感器，本文介绍的是各种各样的传感器在数控机床上的应用。
⑻ 监控数控切削加工过程需要考虑哪些方面
工件在找正及程序调试完成之后，就可进入自动加工阶段。在自动加工过程中，操作者要对切削的过程进行监控，防止出现非正常切削造成工件质量问题及其它事故。
对切削过程进行监控主要考虑以下几个方面：
1、加工过程监控粗加工主要考虑的是工件表面的多余余量的快速切除。在机床自动加工过程中，根据设定的切削用量，刀具按预定的切削轨迹自动切削。此时操作者应注意通过切削负荷表观察自动加工过程中的切削负荷变化情况，根据刀具的承受力状况，调整切削用量，发挥机床的最大效率。
2、切削过程中切削声音的监控在自动切削过程中，一般开始切削时，刀具切削工件的声音是稳定的、连续的、轻快的，此时机床的运动是平稳的。随着切削过程的进行，当工件上有硬质点或刀具磨损或刀具送夹等原因后，切削过程出现不稳定，不稳定的表现是切削声音发生变化，刀具与工件之间会出现相互撞击声，机床会出现震动。此时应及时调整切削用量及切削条件，当调整效果不明显时，应暂停机床，检查刀具及工件状况。
3、精加工过程监控精加工，主要是保证工件的加工尺寸和加工表面质量，切削速度较高，进给量较大。此时应着重注意积屑瘤对加工表面的影响，对于型腔加工，还应注意拐角处加工过切与让刀。对于上述问题的解决，一是要注意调整切削液的喷淋位置，让加工表面时刻处于最佳的冷却条件；二是要注意观察工件的已加工面质量，通过调整切削用量，尽可能避免质量的变化。如调整仍无明显效果，则应停机检察原程序编得是否合理。
特别注意的是，在暂停检查或停机检查时，要注意刀具的位置。如刀具在切削过程中停机，突然的主轴停转，会使工件表面产生刀痕。一般应在刀具离开切削状态时，考虑停机。
4、刀具监控刀具的质量很大程度决定了工件的加工质量。在自动加工切削过程中，要通过声音监控、切削时间控制、切削过程中暂停检查、工件表面分析等方法判断刀具的正常磨损状况及非正常破损状况。要根据加工要求，对刀具及时处理，防止发生由刀具未及时处理而产生的加工质量问题。
⑼ 木工刀具的状态监控分为哪几种
刀具破损监测可分为直接监测和间接监测两种
⑽ 有谁知道刀具检测遇到状况时怎么办
刀具在使用过程中，由于刀具本身亦或其他客观因素的存在，会碰见各种不同的状况，智泰3Dfamily对刀具检测仪有着深厚的研究，列出了以下几个良好的改进办法，以此提高刀具的使用寿命。
1、刃口磨损。改进办法：提高进给量；降低切削速度；使用更耐磨的刀片材质；使用涂层刀片。
2、崩碎。改进办法：使用韧性更好的材质；使用刃口强化的刀片；检查工艺系统的刚性；加大主偏角。
3、热变形。改进办法：降低切削速度；减少进给；减少切深；使用更具热硬性的材质。
4、切深处破损。改进办法：改变主偏角；刃口强化；更换刀片材质。
5、热裂纹。改进办法：正确使用冷却液；降低切削速度；减少进给；使用涂层刀片。
6、积屑。改进办法：提高切削速度；提高进给；使用涂层刀片或金属陶瓷刀片；使用冷却液；使刃口更锋利。
7、月牙洼磨损。改进办法：降低切削速度；降低进给；使用涂层刀片或金属陶瓷刀片；使用冷却液。
8、断裂。改进办法：使用韧性更好的材质或槽型；减少进给；减少切深；检查工艺系统的刚性。
注意：通常当后刀面磨损达0.7毫米时，应更换刀片刃口；精加工时最大磨损量为0.04毫米。