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。刀具状态监测会测量机床主轴电机的电流或功率。随着刀具磨损,电机的负载会发生变化。常州智能刀具状态监测检测技术
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。常州加工中心刀具状态监测介绍在汽车零部件的生产过程中,使用基于人工智能的刀具状态监测系统可以实时监测刀具的磨损情况。
刀具磨损状态在实际生产加工过程中难以在线监测这个问题,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。
盈蓓德科技刀具监测管理系统是我们基于精密加工行业特征,结合加工中心、车床等机械加工过程,打造的一款刀具状态监测和寿命预测分析系统,通过采集主轴电流(负载)信号、位置信号、速度信号等30维度+数据信号,结合大数据流式处理、自然语言处理等自学习处理算法和行业多年经验数据沉淀,构建的一套完整的刀具寿命预测和状态监控管理系统,能够实现100%断刀和崩刃监控,磨损监控识别率达到99%以上,同时,提供基于刀具状态监测和寿命预测的异常停机控制模块,避免因刀具异常导致的产品质量损失和异常撞机事故,帮助用户节约刀具成本30%以上,100%避免刀具异常带来的产品质量损失,为用户提供无忧机加工过程管理!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。
刀具状态监测中触觉检查方法:在确保安全的前提下,用手指轻轻触摸刀具的切削刃和其他重要部位,感受是否有异常的粗糙感、缺口或损伤。优点:无需额外设备,直接通过触摸就能发现刀具表面的一些缺陷和问题。缺点:无法检测到肉眼和触感难以察觉的细微缺陷,容易受人为主观判断影响。显微镜观察方法:使用**的刀具显微镜或电子显微镜,将刀具放置在显微镜下进行观察,逐步调整放大倍率,仔细检查刀具的细微结构。优点:能够发现肉眼无法察觉的微小缺陷和裂纹,提高刀具检测的精度。缺点:需要专业设备和操作技能,检测速度较慢,成本较高。表面粗糙度测量方法:使用表面粗糙度仪测量刀具表面的粗糙度,量化刀具表面的光滑度和微观纹理。优点:可以量化刀具表面的粗糙度,提供具体的数值进行对比分析。缺点:需要专业的测量设备,操作相对复杂,设备成本较高。通过机器学习算法,刀具状态监测系统不断优化和改进自身的监测性能。上海加工中心刀具状态监测价格
刀具状态监测对于提高加工质量、生产效率,降低成本和保障安全都具有不可忽视的必要性。常州智能刀具状态监测检测技术
基于人工智能的监测方法随着人工智能技术的发展,基于机器学习、深度学习等方法的刀具状态监测逐渐成为研究热点。这些方法通过对大量的监测数据进行学习和训练,建立刀具状态与监测信号之间的复杂关系模型,从而实现对刀具状态的准确预测和诊断。例如,利用支持向量机(SVM)、人工神经网络(ANN)等机器学习算法,对切削力、振动、声发射等多源监测信号进行融合和分析,能够提高刀具状态监测的准确性和可靠性。深度学习算法,如卷积神经网络(CNN)、循环神经网络(RNN)等,在处理时间序列数据和图像数据方面具有优势,可以更好地挖掘监测信号中的潜在特征,为刀具状态监测提供了新的思路和方法。常州智能刀具状态监测检测技术