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。刀具状态监测通过力传感器测量切削过程中的力的变化。刀具磨损或破损会导致切削力的增加或波动。宁波自主研发刀具状态监测技术规范
刀具状态监测与人工智能的结合是当前制造业中的一个重要研究方向。人工智能在刀具状态监测中的应用具有***优势。通过机器学习和深度学习算法,可以对大量复杂的监测数据进行有效分析和处理,从而更准确地判断刀具的状态。在机器学习方面,支持向量机(SVM)、决策树等算法能够从切削力、振动、声发射等多源监测数据中提取特征,并建立刀具状态与这些特征之间的关系模型。例如,使用SVM算法对不同磨损程度的刀具所产生的振动信号特征进行分类,从而实现对刀具磨损状态的判断。杭州国产刀具状态监测价格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。
刀具损坏的形式主要是磨损和破损。在现代化的生产系统(如FMS、CIMS等)中,当刀具发生非正常的磨损或破损时,如不能及时发现并采取措施,将导致工件报废,甚至机床损坏,造成很大的损失。因此,对刀具状态进行监控非常重要。刀具破损监测可分为直接监测和间接监测两种。所谓直接监测,即直接观察刀具状态,确认刀具是否破损。其中很典型的方法是ITV(IndustrialTelevision,工业电视)摄像法。间接监测法即利用与刀具破损相关的其它物理量或物理现象,间接判断刀具是否已经破损或是否有即将破损的先兆。这样的方法有测力法、测温法、测振法、测主电机电流法和测声发射法等。盈蓓德科技-刀具状态监测。
关于视觉检查和触觉检查在刀具状态监测中的准确性问题,两者各有其优缺点,难以一概而论哪个更准确。以下是对两种检查方法的详细分析:视觉检查优点:简单快速,易于实施。能立即发现刀具表面明显的损伤、裂纹、缺口或变形等问题。依赖于检查人员的经验,有经验的检查人员能更准确地识别刀具的状态。缺点:*能发现表面明显的损伤,无法检测刀具内部的缺陷。检查结果受光线条件、检查人员视力及经验等因素的影响。触觉检查优点: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。可以感知到刀具表面的粗糙度、凹陷等细微变化。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。检查时需要注意安全,避免刀具对手部造成意外伤害。检查结果受检查人员手部清洁度、干燥度及检查力度等因素的影响。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。
直接测量法是刀具状态监测中的一种重要手段,具有以下的优缺点:优点:直观性强直接对刀具的几何参数进行测量,能够直观地反映刀具的磨损和破损情况,结果清晰明确,易于理解。测量精度较高例如使用高精度的光学测量设备或接触式传感器,可以获取较为精确的刀具尺寸和形状数据。可针对性测量能够针对特定的刀具部位进行测量,如刀刃的磨损区域,从而提供更具体的状态信息。缺点:测量环境要求高以光学测量法为例,对环境的光照、灰尘等因素较为敏感,可能会影响测量的准确性。可能损伤刀具表面接触式测量法在测量过程中可能会与刀具表面产生接触,从而对刀具表面造成一定的损伤。测量效率较低特别是对于一些复杂形状的刀具,测量过程可能较为繁琐,耗费时间较长,难以实现在线实时监测。成本较高高精度的直接测量设备通常价格昂贵,增加了监测的成本投入。刀具状态监测系统根据监测结果自动调整刀具的切削参数,从而延长刀具的使用寿命。宁波自主研发刀具状态监测技术规范
刀具状态监测系统将在大规模数据上训练好的模型参数迁移到任务中,减少训练时间和计算成本。宁波自主研发刀具状态监测技术规范
四、实现步骤信号采集:通过传感器采集刀具的振动、声音、温度等参数。信号处理:对采集到的信号进行预处理,如滤波、降噪等,以提高信号质量。特征提取:从处理后的信号中提取出能够表征刀具状态的特征参数,如均值、均方根、峰值等。模式识别:将提取的特征参数输入到模式识别算法中,建立刀具状态与特征参数之间的映射关系,实现刀具状态的在线监测。决策与控制:根据监测结果,控制系统自动调整切削参数或更换刀具,以保证加工过程的稳定性和高效性。宁波自主研发刀具状态监测技术规范