[发明专利]微径铣刀磨损检测方法

说明书

本发明涉及一种微径铣刀磨损检测方法，属于机械自动化技术领域，该方法利用光轴正交的双相机、高精度旋转平台以及激光同轴全息法实现对待检测微径铣刀的磨损度的检测，通过将待检测微径铣刀调整至微细铣削机床的相应位置，完整检测出待检测微径铣刀的磨损状况，包括磨损部位及其方位角信息，由于本发明所提出的检测方法不需要与待检测微径铣刀接触或者对待检测微径铣刀进行拆卸，因此有效降低了检测误差，提高了微径铣刀磨损检测的精度，同时本发明中的微径铣刀磨损检测系统结构简单紧凑，更易于与微细铣削数控机床集成，从而进一步提高了微铣床的工作空间利用率。

技术领域

本发明涉及机械自动化技术领域，特别是涉及一种微径铣刀磨损检测方法。

背景技术

在常规铣削加工中，由于刀具的磨损过程很缓慢，因此可以依据加工工件的精度和质量对刀具的磨损程度进行评估，然而在高速微细铣削加工过程中，微细铣刀的刚度很低，导致微径铣刀的磨损速度远远大于常规铣刀，因此常规铣削刀具磨损程度的检测评估方法已不能满足高速微细铣削加工微径铣刀的磨损评测要求。现有针对微径铣刀磨损状态的评估方法主要包括：(1)以切削力、切削振动信号以及声发射信号等切削过程信号的特征为依据，运用多信号信息融合技术进行微径铣刀磨损状态的在线检测；(2)运用基于机器视觉的计算机视觉检测系统对微径铣刀的磨损状态进行检测。其中，基于多信号融合的微径铣刀磨损检测方法，由于各传感器的特征量与刀具的磨损程度没有严格的对应关系以及切削过程的复杂多样性，致使其在应用上存在限制；基于机器视觉的微径铣刀磨损状态检测系统目前多为离线检测，即需要对刀具进行拆卸，这就会引入刀具的装夹误差，影响加工质量，同时也降低了生产效率，某些改进型的在位检测系统，如添加夹持附件、辅助光路部件的在位检测系统，虽然可以做到微径铣刀磨损的在位检测，但其成本非常昂贵。

发明内容

基于此，有必要针对现有技术中微径铣刀在位检测的精度较低且成本较高的问题，提供一种微径铣刀磨损检测方法。

为解决上述问题，本发明采取如下的技术方案：

一种基于微径铣刀磨损检测系统的微径铣刀磨损检测方法，微径铣刀磨损检测系统包括待检测微径铣刀、装夹所述待检测微径铣刀的刀柄、带动所述刀柄运动的高速电主轴、控制所述高速电主轴运动的微细铣削机床CNC数控装置、用于所述微细铣削机床CNC数控装置与主控计算机通信的CNC数据交互装置、主控计算机、第一高倍率工业相机、为所述第一高倍率工业相机提供照明光源的第一相机光源、第二高倍率工业相机、为所述第二高倍率工业相机提供照明光源的第二相机光源、图像处理装置、激光器、扩束准直透镜、高透玻璃窗、暗箱、激光器控制装置、安装基体、高精度旋转平台和高精度转台运动控制装置；

所述激光器、扩束准直透镜、高透玻璃窗位于所述暗箱中，且所述暗箱固定在所述安装基体上，所述激光器通过所述激光器控制装置与所述主控计算机连接；

所述第一相机光源固定在所述第一高倍率工业相机的前端，所述第一高倍率工业相机固定在所述安装基体上，且所述第一高倍率工业相机和所述激光器相对设置于所述待检测微径铣刀的两侧，所述第一高倍率工业相机、所述激光器、所述扩束准直透镜处于同一光轴，所述第一高倍率工业相机通过所述图像处理装置与所述主控计算机连接；

所述第二相机光源固定在所述第二高倍率工业相机的前端，所述第二高倍率工业相机固定在所述安装基体上，且所述第二高倍率工业相机位于所述待检测微径铣刀的下方，所述第二高倍率工业相机通过所述图像处理装置与所述主控计算机连接；

所述安装基体与所述高精度旋转平台固定连接，所述高精度旋转平台通过所述高精度转台运动控制装置与所述主控计算机连接；

微径铣刀磨损检测方法包括以下步骤：

第一高倍率工业相机摄取待检测微径铣刀的周向表面图像，并将所述周向表面图像发送至图像处理装置；