刀具破损

摘要： 为了在数控(CNC)机床批量加工过程中对刀具破损进行检测以减少残次产品,提出一种利用机床主轴功率信息,基于Attention-LSTM的CNC生产线刀具破损在线监测方法。该方法以数控系统内置传感器作为数据源获取机床主轴功率时间序列,在数据采集环节中,需要分辨加工过程中的不同工序以及该工序所使用的刀具编号。因此,在数据采集环节中,同时对数控代码和主轴功率进行采集,使用数控代码解析方式对采集数据进行处理,完成加工过程的工序识别,再使用Attention-LSTM算法对主轴功率数据进行预测,然后利用DTW算法计算时间序列相似度。加工过程功率时间序列和标准时间序列之间的相似程度应当处于合理的阈值范围内,否则认为此次加工过程中发生刀具破损。以FANUC数控系统为平台进行实验,验证了刀具破损识别的准确率。

摘要： 在当前新市场经济常态下,企业建设规模和数量持续增加.同时,市场竞争也愈演愈烈,而为从根本上提高企业市场竞争力,将数控机床引入产业生产作业中,是目前推动产业可持续发展的重要战略手段.但不可否认的是,目前在数控机床使用过程中,刀具破损问题较为严重,在影响企业作业质量和效率的同时,也对企业发展造成了极为不利的影响.为确保对数控机床刀具的实时监督,近年来国家也加快了对破损现象检测功能的研发,以便在后期使用过程中能帮助工作人员及时发现问题,达到降低企业生产成本、提高企业生产效益的目的.

摘要： 刀具破损的表现(1)切削刃微崩当工件材料组织、硬度、余量不均匀,前角偏大导致切削刃强度偏低,工艺系统刚性不足产生振动,或进行断续切削,刃磨质量欠佳时,切削刃容易发生微崩,即刃区出现微小的崩落、缺口或剥落。出现这种情况后,刀具将失去一部分切削能力,但还能继续工作。继续切削中,刃区损坏部分可能迅速扩大,导致更大的破损。

摘要： 为了在数控机床(Computerized Numerical Control,CNC)批量加工过程中对刀具破损进行检测以减少残次产品,提出了利用机床主轴功率信息,基于动态时间规整(Dynamic Time Warping,DTW)与动态时间规整重心平均算法(DTW Barycenter Averaging,DBA)的CNC生产线刀具破损在线检测方法.该方法以数控系统内置传感器作为数据源获取机床主轴功率时间序列,使用DBA算法计算正常加工过程功率时间序列集合的平均时间序列作为破损识别标准时间序列,使用DTW算法计算时间序列相似度.加工过程功率时间序列和标准时间序列之间的相似程度应当处于合理的阈值范围内,否则认为此次加工过程中发生刀具破损.以FANUC数控系统为平台进行了实验,验证了刀具破损识别的准确率.

摘要： 在重型切削加工过程中,由机械载荷作用引起的硬质合金刀具疲劳失效是影响刀具寿命的主要原因之一.为了研究刀具的破损特性,首先分析硬质合金抗弯强度理论,并探讨其与裂纹扩展的关系建立刀具破损理论模型;其次采用三点弯曲法进行硬质合金刀具材料抗弯强度试验,建立硬质合金刀具材料抗弯强度Weibull分布模型;最后进行硬质合金刀具破损可靠性研究,同时建立硬质合金刀具破损理论寿命可靠性模型并进行验证,结果表明所建立的刀具破损理论寿命模型是可行的,同时对提高刀具使用寿命、优化工艺参数等有非常重要的借鉴意义,为进一步深入研究重型切削刀具破损寿命及可靠性奠定基础.

摘要： 在机械加工中,机床刀具的失效状态分为两种:刀具磨损失效和刀具破损失效.刀具失效对加工精度、加工质量和加工效率有十分消极的影响.随着数控机床自动化程度的不断调高,特别是在高速切削加工中,对刀具磨损状态监测提出了更高的要求.刀具的破损存在典型的随机现象,目前学者多在算法上优化刀具破损预测模型,提高刀具破损的预测精度.国内外学者总结刀具失效的一般规律,研发出了多种刀具状态检测手段和方法.根据国内外刀具状态检测相关研究进展,对刀具失效检测相关问题进行评述,并对以后刀具失效检测的研究方向进行了展望.

摘要： 通过电流传感器分别测量驱动正常铣刀以及发生破损铣刀旋转的主轴电机电流,将其作为原始采集信号,并对该信号进行消噪处理.其次,利用消噪后的电流信号数据,以MATLAB分析时域均方根和信号功率谱密度随频率的分布情况,从而提取刀具破损特征.最后,针对提取到的样本特征,应用最小二乘支持向量分类机模型进行刀具破损模式识别,实验结果表明,通过小波消噪、burg功率谱特征提取和应用最小二乘支持向量分类机判断,刀具破损状态的识别准确率可达95％.

摘要： A tool breakage detection method was proposed based on the singularity analysis of vibration signal and self-learning support vector machine. The measured vibration signals were decomposed by the continuous wavelet transform, the wavelet modulus maxima ( WTMM) and the Lipschitz index ( Lips) were calculated. The state of tool breakage was recognized by Lips, and the Lips probability density function was fitted, which obeys the normal distribution. The support vector machine identification model of tool state was established by the parameter optimization of genetic algorithm based on mean value and variance of Lips ( also called the optimal model) . The tool breakage state was predicted by using this model, of which prediction accuracy increased gradually from 84% to 90% , and the robust of system prediction model was improved. Finally, the effectiveness of this method was verified by the experiments.%针对微铣削过程中刀刃破损的现象,提出了基于振动信号奇异性分析的自学习式支持向量机的刀具破损检测方法.对两种状态信号作连续小波变换,计算小波模极大值和信号的李普希兹指数(Lips).通过Lips识别刀具状态,拟合Lips分布概率密度函数并验证其符合正态分布,将Lips分布的均值、方差作为特征值,通过遗传算法参数寻优建立了刀具破损状态的支持向量机(SVM)识别模型,也称最优模型.利用最优模型预测刀具破损状态,其预测准确度从84%逐步提高至90%,提升了系统预测模型的鲁棒性.最后通过实验验证了该方法的有效性.

摘要： 本文介绍了一种用于机械加工过程中刀具破损状态在线监测的声发射(AE)传感器新技术.它利用液体传递AE信号,提高了声发射传感器的灵敏度和抗干扰能力,利用对数前置放大器减小波形失真.文章论述了声发射传感器的工作原理、结构设计以及研制中注重解决的几个问题,同时简单的介绍了AE信号处理方法.

摘要： 针对刀具监测中对破损区域图像边缘检测与分割效果差的问题,在使用Robert、Sobel、Prewitt几种经典分割算子检测比较后,提出了减少平滑边缘信息的Canny算子的改进算法,并以VC6.0为平台,开发了相应的分割与识别软件.经实际检验证明,本算法对刀具破损的典型形态识别具有可行性,正确率达到96﹪.

摘要： 本发明公开了一种机床加工刀具的三维磨破损在线监测方法，该方法适用于采用三维测量方法获取机床加工刀具的磨破损量监测。所提方法的主要步骤包括：使用条纹投影方法分别测得无磨破损及磨破损后的三维点云模型；分别提取点云模型中刀具的两面一角点，对点云模型进行配准对齐；基于K‑D树及DBSCAN算法对点云模型做求异布尔运算，计算得到磨破损区域的三维点云模型结构；根据O‑C树网格划分方法对磨破损体积进行提取，根据点面特征对KT值、前刀面平均磨破损量、VB值及后刀面平均磨破损量等磨破损特征量进行参数提取。本发明所公开方法，由于在不同视角点云配准、不同模型点云配准、磨破损体积提取等环节采用了创新性方案，兼具鲁棒性与效率。

摘要： 用于冲床刀具、监测容纳于刀具中的机加工刀具破损的装置，包括：空气压力供送装置；有预定切换压力的第一压力开关；有触感活塞的监测缸筒。触感活塞包括活塞杆且容纳于监测缸筒中，划分出活塞与监测缸筒第一端部间的第一空间和活塞与监测缸筒第二端部间的第二空间。触感活塞具有第一端部和第二端部间的预定行程，为触感活塞设临界位置，活塞杆在临界位置抵靠机加工刀具。监测缸筒具有第一端部处连接至空气压力供送装置和第一压力开关的供送孔眼和释放孔眼。释放孔眼设成：刀具破损时，触感活塞相比临界位置靠近第二端部，释放孔眼连通第一空间；刀具没破损时，触感活塞位于临界位置或相比临界位置远离第二端部，切断释放孔眼到第一空间的连通。

摘要： 一种数控加工中心刀具破损磨损在线检测装置，包括伺服电机、减速器、过度法兰、旋转盘、支架；过度法兰与减速器的外壳固定连接，旋转盘与减速器的输出轴固定连接；旋转盘外侧端面固定设置有非同轴设置的线状激光指示器、线阵CCD相机；其检测方法为：伺服电机经减速器带动旋转盘旋转，线状激光指示器射出的平面状激光束照射在刀具上，在刀具外周及端面产生围绕刀具旋转的线状光斑；非同轴设置的线阵CCD相机拍摄刀具，得到线状激光指示器投射在刀具外周及端面非连续曲线和直线的移动光斑；将重复出现的非连续曲线和直线移动光斑的动态图像同步重叠，逐帧判别重叠光斑是否存在局部重叠误差，实现刀具的破损磨损检测。

摘要： 本发明公开了用于复杂曲面铣削加工的时变切削条件刀具破损检测方法，特征在于包括刀具破损监控检测系统、刀具破损特征信号获取方法、刀具破损分析判断方式、监控的刀具‑刀柄‑主轴系统的参数标定方法，特点在于各部分相互联系，是一个有机的整体，共同保证本方法的成功实施。一种适用于复杂曲面铣削加工的时变切削条件刀具破损检测方法，包括以下步骤：采用由加速度传感器模块、数据采集传输模块、多机数据并行处理系统和人机交互界面等组成的刀具破损监控检测系统进行监测，求出以主轴旋转周期T内X和Y方向振动信号的N个特征信号波的最大波幅值之和(AXmax+AYmax)与波幅最大差值之和(eXmax+eYmax)的比值P，若P>Plimit，则判定刀具破损。

摘要： 用于冲床刀具、监测容纳于刀具中的机加工刀具破损的装置，包括：空气压力供送装置；有预定切换压力的第一压力开关；有触感活塞的监测缸筒。触感活塞包括活塞杆且容纳于监测缸筒中，划分出活塞与监测缸筒第一端部间的第一空间和活塞与监测缸筒第二端部间的第二空间。触感活塞具有第一端部和第二端部间的预定行程，为触感活塞设临界位置，活塞杆在临界位置抵靠机加工刀具。监测缸筒具有第一端部处连接至空气压力供送装置和第一压力开关的供送孔眼和释放孔眼。释放孔眼设成：刀具破损时，触感活塞相比临界位置靠近第二端部，释放孔眼连通第一空间；刀具没破损时，触感活塞位于临界位置或相比临界位置远离第二端部，切断释放孔眼到第一空间的连通。

摘要： 本发明公开了基于新型胶囊网络的刀具破损监测系统及方法，包括信号采集模块、数据处理模块、新型胶囊网络模型、胶囊网络层和分类层，监测方法包括步骤一，数据获取和预处理；步骤二，搭建新型胶囊网络模型；步骤三，模型训练；步骤四，模型测试；本发明相较于现有的刀具监测系统，通过采集振动信号和声发射信号来表征刀具的状态，以此构建新型胶囊网络，实现了刀具在不同切削参数下是否发生细微崩刃的有效识别，实现了刀具破损状态的实时监测，可以更加全面反映刀具的状态，有效地提升模型的泛化能力和监测准确性，本发明具有网络模型端到端、识别准确率高的优点，可实现精准监测刀具是否破损，保证加工质量。

摘要： 本发明公开了一种数控机床的刀具破损度检测装置，包括刀架、破损度检测机构和装配支架，装配支架活动安装在刀架上，破损度检测机构安装在装配支架上，破损度检测机构包括位于敞口一侧的直接测量单元和喷头，以及位于敞口另一侧的背光光源和负压吸引管，直接测量单元与背光光源对齐，喷头与负压吸引管输入端的管口对齐，通过破损度检测机构对使用后的被放入刀库中的刀架上的刀具进行破损度检测，避免因破损度检测而影响数控机床的生产效率，通过喷头和负压吸引管对刀具刃部的杂质进行喷吹和吸收，从而避免在刀库内进行破损度检测前对刀具清洁而导致刀库内其余刀具上附着积累杂质。

摘要： 本发明公开了一种数控机床的刀具破损度检测装置，包括安全外圈座组件，所述安全外圈座组件上顶推滑动设置有第一安装臂组件和第二安装臂组件，所述安全外圈座组件和加工位温度探头组件套设安装在数控机床主轴轴座和数控机床刀具外部，所述加工位温度探头组件在数控机床刀具外部形成环型动作的温度检测结构，通过伺服电机带动主动工型轮转动，此时配合两个从动工型轮的作用，实现探头活动顶座圈台围绕数控机床刀具的环型动作探测，通过此种方式，实现对刀头加工位处的温度探测，如果数控机床刀具发生破损，温度突然变化或温度超过正常值，通过此种方式，可实时了解刀头加工位处的温度，通过此种方式，来检测数控机床刀具的破损度。

摘要： 本实用新型公开了一种刀具破损检测装置，包括发射端组件和接收处理端组件，发射端组件包括发射端立柱、检测装置发射端和气阀装置，发射端立柱上设有检测装置发射端，发射端立柱上还设有气阀装置，气阀装置设于检测装置发射端下方，接收处理端组件包括接收处理端立柱和检测装置接收处理端，接收处理端立柱上设有检测装置接收处理端。采用上述技术方案制成了一种更高效、更高精度的刀具破损检测装置。能够对刀具进行在线测量，系统可以检测刀具的磨损情况，实现刀具的自动补偿，极大的提高了加工效率和精度，节约了刀具检查和更换的时间。此外，分离式的组合可以安装在机床的非加工区域，减少了铁屑和切屑液等带来的污染。

摘要： 一种刀具破损自动检测装置，包括刀具底座、检具底座、横向驱动电机、纵向驱动电机、竖向驱动电机和接近开关传感器，刀具底座和检具底座相对设置，刀具底座的前侧面设置固定块，固定块上固定纵向驱动电机，刀具底座上沿着纵向滑动设置纵滑动块、纵向驱动电机的输出端连接有纵向丝杆，纵向丝杆穿接在纵滑动块上，且纵向丝杆上的纵向丝母与纵滑动块的侧壁连接，纵滑动块的上表面滑动连接有横滑动块，纵滑动块的一侧边设置横向驱动电机，横向驱动电机的输出端连接的横向丝杆穿接在横滑动块上，横向丝杆上螺旋套接的横向丝母与横滑动块的侧壁连接，本实用新型可以在刀具磨损折断后及时发现，及时停机更换刀具，避免影响加工产品的质量和生产效率。