与制造系统的集成将刀具状态监测系统与制造执行系统(MES)、计算机辅助制造(CAM)系统等进行集成,实现制造过程中刀具管理的信息化和智能化,提高整个制造系统的效率和竞争力。七、结论刀具状态监测是现代制造领域中保障加工质量、提高生产效率、降低生产成本的重要手段。通过直接测量法、间接测量法以及基于人工智能的监测方法,可以有效地获取刀具的状态信息。随着多传感器融合、在线实时监测、智能化监测以及与制造系统集成等技术的不断发展,刀具状态监测将在制造业中发挥更加重要的作用,推动制造业向高质量、高效率、智能化的方向发展。刀具状态监测系统利用深度学习算法处理来自传感器的力、振动、声音等多源数据,提取复杂的特征模式。常州国产刀具状态监测
随着大数据、人工智能等技术的不断发展,刀具状态监测技术将向更加智能化、精细化的方向发展。未来,将出现更多基于深度学习等先进技术的监测方法和系统,实现刀具状态的实时、精细监测和预测。同时,随着物联网技术的普及和应用,刀具状态监测将更好地融入智能制造体系中,为提升加工质量和效率、降低生产成本提供有力支持。挑战与解决方案挑战多种失效形式并存且劣化过程复杂多变,传统方法难以准确监测。采集样本标签需要停机测量刀具,模型训练样本获取效率低。忽略了多种失效形式之间的相互关系,导致模型精度与泛化能力不足。解决方案采用数据驱动的算法构建多种失效形式与刀具状态之间的映射关系,实现监测。引入深度学习等先进算法,提高模型的学习能力和泛化能力。优化传感器布局和信号采集方式,提高样本获取效率和质量。南京机床刀具状态监测方案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。
刀具监测主要采用人工检测、离线检测和在线检测三种策略。人工检查是指工人在加工过程中可以凭经验检查刀具的状态;离线检测是在加工前专门对刀具进行检测,预测其寿命,看是否能胜任当前的加工;在线检测又称实时检测,是在加工过程中对刀具进行实时检测,并根据检测结果做出相应的处理。目前刀具检测的算法有很多,有的是利用理论计算刀具上应力的变化来判断刀具的损伤.有的是利用时间序列分析来检测刀具,有的是利用神经网络技术来检测刀具。还有的是利用小波变换理论和神经网络技术来检测刀具,但都是以理论为主。考虑到刀具的塑性损伤在数控加工中很少发生,磨损对数控加工的安全性影响很小,并且可以通过离线检测进行加工,通过在线检测,可以判断微裂纹在当前载荷条件下是否会扩展。如果有可能扩大,我们认为载 荷是危险的,通过减少刀具的进给量来减少刀具上的载荷,以保证刀具的安全性。盈蓓德科技-刀具状态监测。
三、食品加工行业在食品加工行业,生产线上需要使用各种不同种类的刀具,如菜刀、面包刀、砧板等。刀具状态监测系统可以实现对各种刀具的状态和性能监测,确保食品加工的安全和卫生。通过监测刀具的磨损和污染情况,系统可以提醒操作人员及时更换或清洗刀具,防止食品污染。四、航空航天领域在航空航天领域,对零件的加工精度和质量要求极高。刀具状态监测系统能够确保刀具在加工过程中的稳定性和可靠性,避免因刀具问题导致的加工精度下降和零件报废。这对于提高航空航天产品的安全性和可靠性具有重要意义。刀具状态监测系统采集到的数据可能存在噪声、缺失值或异常值,影响模型的训练和预测准确性。
针对刀具磨损状态在实际生产加工过程中难以在线监测这一问题,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本研究中的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。盈蓓德科技-刀具状态监测系统。实际生产中的工况经常发生变化,刀具状态监测模型需要快速适应这些变化,否则可能会给出错误的监测结果。常州国产刀具状态监测
刀具状态监测系统需要与现有机床设备的兼容性,能顺利集成到现有生产系统中,具备扩展性。常州国产刀具状态监测
刀具状态监测的研究方法主要包括以下几种:直接测量法:光学测量法:利用激光干涉、机器视觉等光学原理,对刀具的刃口形状、磨损量等进行非接触测量。接触测量法:通过电感式、电容式等接触式传感器直接测量刀具的磨损量。图像测量法:拍摄刀具图像,借助图像处理技术分析获取刀具的磨损信息。间接测量法:切削力监测:通过安装力传感器测量切削力的变化,刀具磨损会导致切削力增大。切削温度监测:利用红外传感器、热电偶等测量切削区域的温度,刀具磨损使切削温度升高。振动监测:使用加速度传感器采集切削过程中的振动信号,分析其特征参数来判断刀具状态。声发射监测:基于材料变形和断裂时释放的弹性波来监测刀具状态。基于人工智能的监测方法:机器学习算法:如支持向量机(SVM)、人工神经网络(ANN)等,对多源监测信号进行融合和分析。深度学习算法:如卷积神经网络(CNN)、循环神经网络(RNN)等,挖掘监测信号中的潜在特征。常州国产刀具状态监测