The invention discloses a real-time monitoring method for cutting tool wear state of a numerical control machine tool, which comprises the following steps: collecting sensor signals in real-time during machining of a numerical control machine tool and preprocessing the signals; dividing the machining process into several working sub-regions according to the different cutting tools used in machining, and extracting each of the numerical control machine tools separately. The approximate entropy of each tool is calculated and the tool wear state is judged by comparing the approximate entropy of each tool with the preset threshold. The invention has the advantages of no measuring device and no experimental platform, fast prediction speed and high accuracy, and does not need to disassemble and assemble cutters, does not affect the normal processing of the NC machine tool, and can realize the real-time monitoring of tool wear state of the NC machine tool.
【技术实现步骤摘要】
一种数控机床切削刀具磨损状态实时监测方法
本专利技术属于数控机床刀具磨损测量与监测的
,更具体地,涉及一种数控机床切削刀具磨损状态实时监测方法。
技术介绍
随着制造业的发展,数控机床的应用更加普遍,随着加工的进行,数控机床刀具不可避免会发生磨损,随着刀具磨损的累积,将会影响加工精度、导致废品的产生。实时监测刀具磨损状态,能有效提高生产效率和产品合格率并降低生产成本。目前,刀具磨损测量和监测的方法主要有直接测量法和间接测量法。直接测量法通过射线测量、光学测量等方法直接识别刀具外观或表面形状的变化,其结果真实准确,但一般需要复杂的测量设备,并且多数需要机床停机进行离线测量。如公告号为CN201710071615,名称为“刀具磨损的在位测量方法和装置”,该专利通过在刀具侧部安装线结构激光器和CCD摄像机,结合计算机图形学方法,直接获取刀具的三维尺寸数据并与刀具标准三维模型比较,得出磨损量。间接测量法通过监测声发射信号、振动信号、扭矩信号等与刀具磨损相关的信号,间接地实现对刀具磨损的监测,其一般可实现在线实时监测,但存在传感器安装麻烦,甚至需要改动机床结构,影响机床动态特性,难以在生产实际中推广应用。如公告号为CN201010607532,名称为“一种数控机床刀具磨损监测方法”,该专利通过采集伺服驱动电流信号进行分析处理,实时获取刀具的磨损特征,与刀具磨损规律进行匹配,实现监测刀具磨损状态。因此,针对现有技术的局限性,本领域的技术人员致力于开发一种适合在生产实际中推广应用的数控机床切削刀具磨损状态实时监测方法。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求,本 ...
【技术保护点】
1.一种数控机床切削刀具磨损状态实时监测方法,其特征在于,包括如下步骤:(a)实时采集数控机床加工时的传感器信号,作为刀具剩余寿命预测模型的输入;(b)对步骤(a)所述传感器信号进行预处理,除去噪声和干扰;(c)依据步骤(b)预处理后的传感器信号,判断数控机床加工过程的工况,将工况不同的工作过程划分成不同的工作子区间Wi,工作子区间Wi内的工况相同。(d)累加步骤(c)中每个工作子区间Wi对刀具产生的损伤Di,累加公式为:
【技术特征摘要】
1.一种数控机床切削刀具磨损状态实时监测方法,其特征在于,包括如下步骤:(a)实时采集数控机床加工时的传感器信号,作为刀具剩余寿命预测模型的输入;(b)对步骤(a)所述传感器信号进行预处理,除去噪声和干扰;(c)依据步骤(b)预处理后的传感器信号,判断数控机床加工过程的工况,将工况不同的工作过程划分成不同的工作子区间Wi,工作子区间Wi内的工况相同。(d)累加步骤(c)中每个工作子区间Wi对刀具产生的损伤Di,累加公式为:其中,D为刀具的累加损伤指数,k为工作子区间总个数,Di为数控机床在第i个工作子区间wi工作时对刀具产生的损伤指数,ti为数控机床在第i个工作子区间wi的工作时间长度,Ti为刀具在第i个工作子区间wi的工况下的使用寿命。(e)根据步骤(d)所得刀具的累加损伤指数D预测刀具在目标工况下的剩余寿命,计算公式为:T剩=(1-D)T0其中,T剩为刀具在目标工况...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈国华,向华,周浩,潘成龙,李波,胡勇文,
申请(专利权)人:湖北文理学院,襄阳华中科技大学先进制造工程研究院,
类型:发明
国别省市:湖北,42
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