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。嘉兴基于振动分析的刀具状态监测应用
三、监测方法1. 直接法直接法是测量与刀具材料损失直接相关的变量,如刀具径向尺寸变动量、工件尺寸变化、后刀面磨损带宽度等。直接法主要有光学图像法、射线法、电阻法、接触法等。其中,光学法直观性强且精度高,但比较大的不足是不能实现在线实时检测,加工过程中的刀具状态变化不能及时被反映出来,具有一定局限性。2. 间接法间接法是测量切削加工过程中产生的与刀具状态相关的信号,如力、声发射、温度、声音、功率、振动等,从而间接分析得出刀具状态。间接法的关键在于找到合适的方法有效地从采集到的信号中提取出信号特征并加以分析以反映刀具状态。目前,研究较多的主要有切削力法、功率法、振动法和声发射法。嘉兴新一代刀具状态监测通过机器学习算法,刀具状态监测系统不断优化和改进自身的监测性能。
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。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。
降低生产成本:合理的刀具管理和维护是降低生产成本的关键。监测系统通过优化刀具使用,避免过早更换或过度使用导致的浪费,从而有效降低刀具消耗成本。同时,减少因刀具问题导致的停机时间和废品率,也进一步降低了生产成本。增强生产安全性:刀具失效可能引发机床损坏、工件报废甚至人身伤害等严重后果。监测系统通过实时监测和预警,能够有效预防刀具失效引发的安全事故,保障生产现场的安全性和操作人员的安全。实现智能化管理:随着智能制造的发展,刀具状态监测系统作为智能制造体系的一部分,能够实现刀具的智能化管理。通过集成到生产管理系统中,系统能够自动记录刀具的使用情况、维护历史和性能数据,为生产决策提供有力支持。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。常州基于振动分析的刀具状态监测应用
刀具状态监测选择轻量级的人工智能模型,例如使用浅层神经网络或一些基于决策树的模型。嘉兴基于振动分析的刀具状态监测应用
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。嘉兴基于振动分析的刀具状态监测应用