[发明专利]一种基于切削力的刀具磨损在线监测方法

摘要

本发明公开了一种基于切削力的刀具磨损在线监测方法，可在数控机床不停机的情况下实时监测刀具磨损状态，实时控制数控机床停机换刀，从真正意义上实现了刀具磨损状态监测的实时性，在保证加工效率与工件表面质量的前提下延长刀具寿命；本发明利用切削力信号监测刀具磨损状态，与其他诸如声发射、振动等间接监测信号相比，能够更加准确地反映刀具后刀面平均磨损宽度的变化情况，反映刀具磨损状态，且相对来说不易受到外界环境的干扰；并且，使用者无需改变机床结构，在对加工条件影响最小的情况下即可完成对刀具磨损状态的在线监测。本发明在刀具磨损监测“在场”、“在线”需求的前提下，从根本上保障加工效率与工件质量，实现刀具寿命的延长。

主权项

1.一种基于切削力的刀具磨损在线监测方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1：在利用样本刀具加工样品材料的过程中，采集所述样本刀具不同磨损状态下的三向切削力信号，对所述样本刀具不同磨损状态下的三向切削力信号进行预处理和特征提取，获得用于反映所述样本刀具后刀面平均磨损宽度的多维切削力数值特征量，利用人工智能方法建立所述样本刀具磨损状态与所述多维切削力数值特征量之间标定关系；/nS2：在利用待测刀具加工同种样品材料的过程中，采集所述待测刀具当前时刻的三向切削力信号，对所述待测刀具当前时刻的三向切削力信号进行预处理和特征提取，获得用于反映所述待测刀具后刀面平均磨损宽度的多维切削力数值特征量；/nS3：根据建立的所述样本刀具磨损状态与所述多维切削力数值特征量之间标定关系，以及获得的用于反映所述待测刀具后刀面平均磨损宽度的多维切削力数值特征量，确定所述待测刀具当前时刻的磨损状态；/nS4：判断所述待测刀具当前时刻的磨损状态是否为剧烈磨损；若是，则执行步骤S5；若否，则返回步骤S2，继续利用所述待测刀具加工样品材料，并对所述待测刀具进行下一时刻的监测；/nS5：停机换刀。/n