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。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。无锡新一代刀具状态监测设备
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。无锡新一代刀具状态监测设备刀具状态监测如振幅增大、频率变化等。比如在车削过程中,刀具的破损可能导致振动频率突然升高。
在现代机械加工和制造领域,刀具状态监测具有至关重要的意义。首先,它有助于提高加工质量。刀具在长时间使用后会出现磨损、破损等情况,如果不及时监测,可能导致加工出来的零件尺寸偏差、表面粗糙度不符合要求,影响产品的精度和质量。例如,在精密仪器制造中,刀具的微小磨损可能会使零件无法达到所需的精度标准。其次,能够有效提高生产效率。通过实时监测刀具状态,可以提前预知刀具需要更换或维护的时间,避免因刀具突然损坏而造成的生产中断。以汽车生产线为例,如果在加工关键部件时刀具出现故障,会导致整个生产线的停滞,造成巨大的时间和经济损失。再者,降低生产成本。及时更换磨损严重的刀具可以避免过度使用造成的能源浪费,同时减少废品的产生。此外,保障生产安全。破损的刀具可能会飞出,对操作人员造成伤害。总之,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。
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。基于人工智能的刀具状态监测系统具有自适应性,自动调整监测模型和参数,提高监测的准确性和通用性。
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。基于人工智能的监测系统可以通过对刀具振动、声音、温度等多源数据分析,实现对刀具状态的准确评估和预测。常州智能刀具状态监测数据
刀具状态监测系统结合多种不同类型的传感器,综合分析刀具的状态,提高监测的准确性和可靠性。无锡新一代刀具状态监测设备
刀具状态监测与刀具健康是机械加工领域中至关重要的环节,它们直接关系到加工质量、生产效率和安全性。以下是对这两个方面的详细阐述:一、刀具状态监测刀具状态监测是指通过一系列技术手段,实时或定期地对刀具的工作状态进行检测和评估,以发现刀具的异常情况并及时采取措施。其主要目的包括提高加工质量、保证生产效率、延长刀具使用寿命和降低生产成本。监测方法振动监测法:原理:通过监测刀具的振动信号来分析刀具的状态。当刀具出现磨损、破损等异常情况时,其振动信号会发生变化。优点:简单易行,广泛应用于各种机械加工场景。缺点:准确性可能受到环境振动、机床刚性等因素的影响。声发射监测法:原理:通过监测刀具在加工过程中发出的声音信号来分析刀具的状态。声音信号的变化可以反映刀具的裂纹、磨损等情况。优点:准确性较高,能够捕捉到刀具的细微变化。缺点:容易受到环境噪声的干扰,需要较好的噪声隔离措施。无锡新一代刀具状态监测设备