2024-10-15 01:01:58
针对刀具磨损状态在实际生产加工过程中难以在线监测的问题,提出一种通过通信技术获取机床内部数据,对当前的刀具磨损状态进行识别的方法。通过采集机床内部实时数据并将其与实际加工情景紧密结合,能直接反映当前的加工状态。将卷积神经网络用于构建刀具磨损状态识别模型,直接将采集到数据作为输入,得到了和传统方法精度近似的预测模型,模型在训练集和在线验证试验中的表现都符合预期。刀具磨损状态识别的方法在投入使用时还有一些问题有待解决:①现有数据是在相同的加工条件下测得的,而实际加工过程中,加工参数以及加工情景是不断变化的,因此需要在下一步的研究中,进行变参数试验,考虑加工参数对于刀具磨损的影响,并针对常用的一些加工场景,建立不同的模型库。变换加工场景时,通过获取当前场景,及时匹配相应的预测模型即可。②本研究中的模型是一个固定的模型。今后需要根据实时的信号以及已知的磨损状态,对模型进行实时更新,从而在实时监测过程中实现自学习,不断提升模型的精度和预测效果。盈蓓德科技-刀具状态监测系统。刀具状态监测中的人工智能技术,是通过对大量的使用数据进行学习和分析,实现对刀具状态的准确判断。上海智能刀具状态监测
一些常见的刀具状态监测系统类型:直接测量系统:测力系统:通过安装在机床工作台上的力传感器来测量切削力的变化。例如,在铣削加工中,刀具磨损会导致切削力增大,通过测力系统可以监测到这一变化。声发射监测系统:检测刀具在切削过程中产生的声发射信号。当刀具出现裂纹或破损时,声发射信号会发生明显改变。间接测量系统:振动监测系统:分析刀具切削时产生的振动信号。通常,刀具磨损加剧会使振动幅度和频率发生变化。比如在车削过程中,刀具磨损会导致振动加剧。功率监测系统:测量机床主轴的功率消耗。随着刀具的磨损,功率消耗也会有所不同。温度监测系统:监测刀具和切削区域的温度。刀具过度磨损时,温度往往会升高。上海智能刀具状态监测刀具状态监测系统保障生产安全,破损的刀具可能会飞出,对操作人员造成伤害。
温度监测法:原理:通过监测刀具的温度来分析刀具的状态。刀具在异常状态下(如磨损、过载)往往伴随着温度的升高。优点:简单易行,温度传感器成本较低。缺点:准确性不够高,因为温度变化可能受到多种因素的影响。图像监测法:原理:通过拍摄刀具的表面图像来分析刀具的状态。这种方法依赖于图像处理技术来识别刀具表面的裂纹、磨损等缺陷。优点:直观、准确,能够提供刀具表面的详细信息。缺点:需要专业的图像处理设备和技术支持,成本较高。技术实现硬件配置:包括传感器、信号处理器、数据采集器等硬件设备。这些设备需要具备一定的可靠性和稳定性,能够适应加工现场的环境和条件。软件系统:实现数据采集、处理、分析和控制等功能。软件系统需要具备可扩展性和可维护性,以满足不同加工需求的变化。人机交互界面:通过人机交互界面,操作人员可以方便地监控刀具的状态、调整切削参数等。界面应简单易用、可视化,并具备安全保护功能。
刀具状态监测系统对于提高机械加工的生产效率、加工质量、刀具寿命和生产安全性等方面都具有重要作用。它是现代机械加工中不可或缺的一部分,对于推动制造业的智能化、绿色化发展具有重要意义。刀具状态监测系统的优点主要体现在以下几个方面:提高生产效率:通过实时监测刀具的状态,系统能够及时发现刀具的磨损、破损或异常情况,从而避免由于刀具问题导致的停机或加工中断。这**减少了生产过程中的非计划停机时间,提高了生产效率和设备利用率。提升加工质量:刀具状态直接影响加工精度和表面质量。监测系统能够精确掌握刀具的磨损情况、几何尺寸变化等,从而及时调整切削参数或更换刀具,确保加工过程中的稳定性和一致性,提升加工质量和产品合格率。刀具状态监测系统能够准确识别刀具的磨损模式,并预测刀具的失效时间,从而及时进行刀具更换。
刀具状态监测的重要性(一)保证加工质量刀具的磨损和破损会导致切削力的变化、切削温度的升高以及加工表面粗糙度的增加。通过实时监测刀具状态,可以及时调整加工参数或更换刀具,从而保证加工零件的尺寸精度、形状精度和表面质量。(二)提高生产效率及时发现刀具的磨损和破损,避免因刀具失效而导致的生产中断和机床停机时间的增加,能够有效地提高机床的利用率和生产效率。(三)降低生产成本通过合理地监测刀具状态,可以延长刀具的使用寿命,减少刀具的更换次数,降低刀具的采购成本。同时,避免因刀具失效而造成的废品和返工,也能够降低生产成本。刀具状态监测如振幅增大、频率变化等。比如在车削过程中,刀具的破损可能导致振动频率突然升高。上海智能刀具状态监测
刀具状态监测系统可以预测刀具的寿命,并及时进行刀具更换或维护,从而提高生产效率和产品质量。上海智能刀具状态监测
随着制造业的不断发展,刀具在机械加工过程中起着至关重要的作用。刀具的状态直接影响着加工质量、生产效率和成本。因此,刀具状态监测成为了现代制造领域中的一个重要研究课题。本文综合阐述了刀具状态监测的重要性、常用的监测方法以及未来的发展趋势。一、引言在机械加工中,刀具由于长时间的切削作用,会逐渐磨损、破损甚至失效。如果不能及时发现刀具的这些状态变化,可能会导致加工零件的精度降低、表面质量变差,甚至会造成机床的损坏和生产的中断。因此,对刀具状态进行实时、准确的监测,对于保证加工质量、提高生产效率、降低生产成本具有重要意义。上海智能刀具状态监测