三、監(jiān)測(cè)方法1. 直接法直接法是測(cè)量與刀具材料損失直接相關(guān)的變量，如刀具徑向尺寸變動(dòng)量、工件尺寸變化、后刀面磨損帶寬度等。直接法主要有光學(xué)圖像法、射線法、電阻法、接觸法等。其中，光學(xué)法直觀性強(qiáng)且精度高，但比較大的不足是不能實(shí)現(xiàn)在線實(shí)時(shí)檢測(cè)，加工過程中的刀具狀態(tài)變化不能及時(shí)被反映出來，具有一定局限性。2. 間接法間接法是測(cè)量切削加工過程中產(chǎn)生的與刀具狀態(tài)相關(guān)的信號(hào)，如力、聲發(fā)射、溫度、聲音、功率、振動(dòng)等，從而間接分析得出刀具狀態(tài)。間接法的關(guān)鍵在于找到合適的方法有效地從采集到的信號(hào)中提取出信號(hào)特征并加以分析以反映刀具狀態(tài)。目前，研究較多的主要有切削力法、功率法、振動(dòng)法和聲發(fā)射法。刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)利用振動(dòng)傳感器獲取刀具切削時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)。刀具的異常狀態(tài)往往會(huì)引起振動(dòng)特征的改變。寧波新一代刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)檢測(cè)技術(shù)

刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)。硬度測(cè)量方法：使用洛氏硬度計(jì)、超聲波硬度儀等設(shè)備測(cè)量刀具的硬度，評(píng)估其耐磨性和抗壓強(qiáng)度。優(yōu)點(diǎn)：提供刀具材料硬度的精確數(shù)值，幫助判斷刀具性能和壽命。缺點(diǎn)：測(cè)試設(shè)備成本較高，對(duì)操作環(huán)境要求較高。尺寸測(cè)量方法：使用千分尺、卡尺、光學(xué)投影儀等高精度測(cè)量工具測(cè)量刀具的長(zhǎng)度、直徑、寬度等尺寸參數(shù)。優(yōu)點(diǎn)：確保刀具尺寸符合設(shè)計(jì)要求和加工精度。缺點(diǎn)：需要高精度的測(cè)量工具，操作需要較高的技術(shù)水平。二、在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)傳感器監(jiān)測(cè)原理：通過傳感器監(jiān)測(cè)刀具的振動(dòng)、聲音、溫度等參數(shù)，并將這些參數(shù)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)或數(shù)字信號(hào)，再通過信號(hào)處理技術(shù)對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析和處理，從而判斷刀具的狀態(tài)。優(yōu)點(diǎn)：能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)刀具狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并采取措施，減少停機(jī)時(shí)間和成本。缺點(diǎn)：需要專業(yè)的傳感器和信號(hào)處理設(shè)備，技術(shù)復(fù)雜度高。寧波新一代刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)檢測(cè)技術(shù)刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需要與現(xiàn)有機(jī)床設(shè)備的兼容性，能順利集成到現(xiàn)有生產(chǎn)系統(tǒng)中，具備擴(kuò)展性。

關(guān)于視覺檢查和觸覺檢查在刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)中的準(zhǔn)確性問題，兩者各有其優(yōu)缺點(diǎn)，難以一概而論哪個(gè)更準(zhǔn)確。以下是對(duì)兩種檢查方法的詳細(xì)分析：視覺檢查優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)單快速，易于實(shí)施。能立即發(fā)現(xiàn)刀具表面明顯的損傷、裂紋、缺口或變形等問題。依賴于檢查人員的經(jīng)驗(yàn)，有經(jīng)驗(yàn)的檢查人員能更準(zhǔn)確地識(shí)別刀具的狀態(tài)。缺點(diǎn)：*能發(fā)現(xiàn)表面明顯的損傷，無法檢測(cè)刀具內(nèi)部的缺陷。檢查結(jié)果受光線條件、檢查人員視力及經(jīng)驗(yàn)等因素的影響。觸覺檢查優(yōu)點(diǎn)：無需額外設(shè)備，直接通過觸摸就能發(fā)現(xiàn)刀具表面的一些缺陷和問題。可以感知到刀具表面的粗糙度、凹陷等細(xì)微變化。缺點(diǎn)：無法檢測(cè)到肉眼和觸感難以察覺的細(xì)微缺陷，容易受人為主觀判斷影響。檢查時(shí)需要注意安全，避免刀具對(duì)手部造成意外傷害。檢查結(jié)果受檢查人員手部清潔度、干燥度及檢查力度等因素的影響。

直接測(cè)量法是刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)中的一種重要手段，具有以下的優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：直觀性強(qiáng)直接對(duì)刀具的幾何參數(shù)進(jìn)行測(cè)量，能夠直觀地反映刀具的磨損和破損情況，結(jié)果清晰明確，易于理解。測(cè)量精度較高例如使用高精度的光學(xué)測(cè)量設(shè)備或接觸式傳感器，可以獲取較為精確的刀具尺寸和形狀數(shù)據(jù)。可針對(duì)性測(cè)量能夠針對(duì)特定的刀具部位進(jìn)行測(cè)量，如刀刃的磨損區(qū)域，從而提供更具體的狀態(tài)信息。缺點(diǎn)：測(cè)量環(huán)境要求高以光學(xué)測(cè)量法為例，對(duì)環(huán)境的光照、灰塵等因素較為敏感，可能會(huì)影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。可能損傷刀具表面接觸式測(cè)量法在測(cè)量過程中可能會(huì)與刀具表面產(chǎn)生接觸，從而對(duì)刀具表面造成一定的損傷。測(cè)量效率較低特別是對(duì)于一些復(fù)雜形狀的刀具，測(cè)量過程可能較為繁瑣，耗費(fèi)時(shí)間較長(zhǎng)，難以實(shí)現(xiàn)在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。成本較高高精度的直接測(cè)量設(shè)備通常價(jià)格昂貴，增加了監(jiān)測(cè)的成本投入。實(shí)際生產(chǎn)中的工況經(jīng)常發(fā)生變化，刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)模型需要快速適應(yīng)這些變化，否則可能會(huì)給出錯(cuò)誤的監(jiān)測(cè)結(jié)果。

針對(duì)刀具磨損狀態(tài)在實(shí)際生產(chǎn)加工過程中難以在線監(jiān)測(cè)這一問題，提出一種通過通信技術(shù)獲取機(jī)床內(nèi)部數(shù)據(jù)，對(duì)當(dāng)前的刀具磨損狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別的方法。通過采集機(jī)床內(nèi)部實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)并將其與實(shí)際加工情景緊密結(jié)合，能直接反映當(dāng)前的加工狀態(tài)。將卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于構(gòu)建刀具磨損狀態(tài)識(shí)別模型，直接將采集到數(shù)據(jù)作為輸入，得到了和傳統(tǒng)方法精度近似的預(yù)測(cè)模型，模型在訓(xùn)練集和在線驗(yàn)證試驗(yàn)中的表現(xiàn)都符合預(yù)期。刀具磨損狀態(tài)識(shí)別的方法在投入使用時(shí)還有一些問題有待解決：①現(xiàn)有數(shù)據(jù)是在相同的加工條件下測(cè)得的，而實(shí)際加工過程中，加工參數(shù)以及加工情景是不斷變化的，因此需要在下一步的研究中，進(jìn)行變參數(shù)試驗(yàn)，考慮加工參數(shù)對(duì)于刀具磨損的影響，并針對(duì)常用的一些加工場(chǎng)景，建立不同的模型庫(kù)。變換加工場(chǎng)景時(shí)，通過獲取當(dāng)前場(chǎng)景，及時(shí)匹配相應(yīng)的預(yù)測(cè)模型即可。②本研究中的模型是一個(gè)固定的模型。今后需要根據(jù)實(shí)時(shí)的信號(hào)以及已知的磨損狀態(tài)，對(duì)模型進(jìn)行實(shí)時(shí)更新，從而在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)過程中實(shí)現(xiàn)自學(xué)習(xí)，不斷提升模型的精度和預(yù)測(cè)效果。盈蓓德科技-刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。大型的汽車零部件制造企業(yè)，生產(chǎn)規(guī)模大、工藝復(fù)雜，更適合采用多傳感器融合的刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。上海加工中心刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以提前預(yù)知刀具需要更換或維護(hù)的時(shí)間，避免因刀具突然損壞而造成的生產(chǎn)中斷。寧波新一代刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)檢測(cè)技術(shù)

刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用范圍非常***，主要涵蓋了多個(gè)工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域。以下是其應(yīng)用范圍的詳細(xì)歸納：一、金屬加工行業(yè)在金屬零件的加工過程中，刀具長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)作容易出現(xiàn)磨損、裂紋等問題。刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)刀具的狀態(tài)和性能，并發(fā)出警報(bào)，幫助修理工及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理問題。這不僅提高了生產(chǎn)效率，還保證了加工質(zhì)量，降低了停機(jī)時(shí)間和維修成本。二、機(jī)床制造行業(yè)機(jī)床制造過程中，刀具的質(zhì)量和性能直接影響到產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以對(duì)機(jī)床上所有刀具進(jìn)行集中監(jiān)控，提高生產(chǎn)效率，降低機(jī)床生產(chǎn)成本。通過對(duì)刀具狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，系統(tǒng)能夠提前預(yù)警刀具磨損或故障，避免生產(chǎn)中斷，確保機(jī)床的穩(wěn)定運(yùn)行。寧波新一代刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)檢測(cè)技術(shù)