[發(fā)明專利]一種刀具磨損狀態(tài)的監(jiān)測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910588576.7
• 申請日: 2019-07-02
• 公開（公告）號: CN110421408B
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙宇鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 紹興安迪自動(dòng)化設(shè)備有限公司
• 主分類號: B23Q17/09
• 分類號: B23Q17/09
• 代理公司: 杭州中利知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 33301
• 代理人: 韓洪

本發(fā)明提出了一種刀具磨損狀態(tài)的監(jiān)測方法，包括以下步驟：學(xué)習(xí)階段：采集正常刀具、待更換磨損刀具加工時(shí)主軸的驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流，分別形成基準(zhǔn)電流曲線范圍、極限電流曲線范圍，分別經(jīng)過分析處理，生成基準(zhǔn)扭力特征曲線范圍、極限扭力特征曲線范圍；采集階段：采集待監(jiān)測刀具加工時(shí)主軸的驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流，形成待分析電流曲線；分析處理階段：通過對待分析電流曲線進(jìn)行處理，得到待分析扭力特征曲線；判斷處理階段：將待分析特征扭力曲線與基準(zhǔn)扭力特征曲線范圍、極限扭力特征曲線范圍比較，當(dāng)待監(jiān)測刀具處于更換期時(shí)，刀具到達(dá)磨損極限，需要對其進(jìn)行更換。當(dāng)?shù)毒吣p到達(dá)上限時(shí)，能夠確保及時(shí)更換刀具，可延長刀具使用壽命，保證加工產(chǎn)品的質(zhì)量。

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及數(shù)控機(jī)床刀具監(jiān)測的技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種刀具磨損狀態(tài)的監(jiān)測方法。

【背景技術(shù)】

刀具磨損是指刀具在正常的切削過程中，由于物理或化學(xué)的作用，使刀具原有的幾何角度逐漸喪失。刀具的磨損、破損及其使用壽命對加工質(zhì)量、生產(chǎn)效率和成本影響極大。因此，刀具磨損測量與評價(jià)對于指導(dǎo)工業(yè)生產(chǎn)，提高加工質(zhì)量和效率，具有重要意義。

傳統(tǒng)的刀具磨損狀態(tài)的判定是通過刀具加工的數(shù)量進(jìn)行判斷認(rèn)定的，當(dāng)?shù)毒呒庸ち砍^某一數(shù)量時(shí)，認(rèn)定為刀具到達(dá)磨損極限，需要對刀具進(jìn)行更換，但是此方法具有一定的不確定性，例如，出現(xiàn)刀具加工數(shù)量到達(dá)上限，而磨損未到達(dá)極限的現(xiàn)象；或是刀具加工未到達(dá)上限，而磨損嚴(yán)重?zé)o法及時(shí)更換，造成產(chǎn)品加工不合格的問題，因此提出一種刀具磨損狀態(tài)的監(jiān)測方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明的目的就是解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提出一種刀具磨損狀態(tài)的監(jiān)測方法，能夠提高刀具的使用壽命，提高加工產(chǎn)品的質(zhì)量。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種刀具磨損狀態(tài)的監(jiān)測方法，包括以下步驟：

S1.學(xué)習(xí)階段：采集正常刀具加工時(shí)主軸的驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流，形成基準(zhǔn)電流曲線范圍，通過對基準(zhǔn)電流曲線進(jìn)行分析處理，生成基準(zhǔn)扭力特征曲線范圍；采集待更換磨損刀具加工時(shí)主軸的驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流，形成極限電流曲線范圍，通過對極限電流曲線進(jìn)行分析處理，生成極限扭力特征曲線范圍；

S2.采集階段：采集待監(jiān)測刀具加工時(shí)主軸的驅(qū)動(dòng)電機(jī)電流，形成待分析電流曲線；

S3.分析處理階段：通過對待分析電流曲線進(jìn)行處理，得到待分析扭力特征曲線；

S4.判斷處理階段：將待分析特征扭力曲線與基準(zhǔn)扭力特征曲線范圍、極限扭力特征曲線范圍進(jìn)行比較，判斷待監(jiān)測刀具的狀態(tài)，即待監(jiān)測刀具是處于正常期、磨損期或更換期，當(dāng)待監(jiān)測刀具處于更換期時(shí)，刀具到達(dá)磨損極限，需要對其進(jìn)行更換，在刀具正常加工時(shí)，如出現(xiàn)崩刃或斷刀，可以由分析實(shí)時(shí)監(jiān)控曲線，發(fā)現(xiàn)異常曲線立即報(bào)警，并使設(shè)備停機(jī)，避免設(shè)備因崩刃或斷刀而引起設(shè)備撞機(jī)，使設(shè)備主軸的壽命可以大大提高。

作為優(yōu)選，所述步驟S1中，對基準(zhǔn)電流曲線進(jìn)行特征提取預(yù)處理，獲取正常刀具加工時(shí)的電流信號段，并通過對正常刀具加工時(shí)的電流信號段進(jìn)行處理，生成正常刀具切削時(shí)扭力的信號段，以切削時(shí)扭力的信號段作為基準(zhǔn)扭力曲線范圍。

作為優(yōu)選，所述步驟S1中，對極限電流曲線進(jìn)行特征提取預(yù)處理，獲取待更換磨損刀具加工時(shí)的電流信號段，并通過對待更換磨損刀具加工時(shí)的電流信號段進(jìn)行處理，生成待更換磨損刀具切削時(shí)扭力的信號段，以切削時(shí)扭力的信號段作為極限扭力曲線范圍。

作為優(yōu)選，所述步驟S1中，采集多組正常刀具加工時(shí)的電流曲線，生成基準(zhǔn)電流曲線范圍，采集多組待更換磨損刀具加工時(shí)的電流曲線，生成極限電流曲線范圍。

作為優(yōu)選，所述步驟S2中，多次采集待監(jiān)測刀具加工時(shí)的電流曲線，生成待分析電流曲線。

作為優(yōu)選，所述步驟S3中，對待分析電流曲線進(jìn)行特征提取預(yù)處理，獲取待監(jiān)測刀具加工時(shí)的電流信號段，并通過對待監(jiān)測刀具加工時(shí)的電流信號段進(jìn)行處理，生成待監(jiān)測刀具切削時(shí)扭力的信號段，以切削時(shí)扭力的信號段作為基準(zhǔn)扭力曲線范圍。