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簡(jiǎn)述:檢測(cè)刀具磨損和破損的方法

發(fā)布時(shí)間:2014-03-11
單臺(tái)機(jī)床的加工,對(duì)刀具磨損和破損的監(jiān)測(cè),憑工人的經(jīng)驗(yàn),尚能進(jìn)行正常的生產(chǎn),而對(duì)FMS、CIMS、無(wú)人化工廠(chǎng),必須解決刀具磨損與破損的在線(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及控制問(wèn)題。因?yàn)榧皶r(shí)確定刀具磨損和破損的程度并進(jìn)行在線(xiàn)實(shí)時(shí)控制,是提高生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化程度及保證產(chǎn)品質(zhì)量,避免損壞機(jī)床、刀具、工件的關(guān)鍵要素之一。

  監(jiān)測(cè)原理監(jiān)測(cè)參量的選取監(jiān)測(cè)原理監(jiān)測(cè)原理框圖監(jiān)測(cè)刀具磨損和破損的方法很多,可分為直接測(cè)量法和間接測(cè)量法兩大類(lèi)。直接測(cè)量法主要有:光學(xué)法、接觸電阻法、放射性法等。間接測(cè)量法主要有:切削力或功率測(cè)量法,刀具和工件測(cè)量法,溫度測(cè)量法,振動(dòng)分析法,AE法,電機(jī)電流或功率測(cè)量法等。

  比較現(xiàn)有的刀具磨損和破損的監(jiān)測(cè)方法,各有優(yōu)缺點(diǎn),我們選取聲發(fā)射(AE)和電機(jī)電流信號(hào)作為監(jiān)測(cè)參量。這是因?yàn)锳E信號(hào)能避開(kāi)機(jī)加工中噪聲影響最嚴(yán)重的低頻區(qū),受振動(dòng)和聲頻噪聲影響小,在感興趣區(qū)信噪比較高,便于對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理。響應(yīng)速度快,靈敏度高;但重負(fù)荷時(shí),易受干擾。而電機(jī)電流信號(hào)易于提取,能適應(yīng)所有的機(jī)加工過(guò)程,對(duì)正常的切削加工沒(méi)有影響,但易受干擾,時(shí)間響應(yīng)慢,輕負(fù)荷時(shí),靈敏度低。這樣,同時(shí)選AE和電機(jī)電流為監(jiān)測(cè)信號(hào),就能利用這2個(gè)監(jiān)測(cè)量的各自長(zhǎng)處,互補(bǔ)不足,拓寬監(jiān)測(cè)范圍,提高監(jiān)測(cè)精度和判別成功率。

  切削過(guò)程中,當(dāng)?shù)毒甙l(fā)生磨損和破損時(shí),切削力相應(yīng)發(fā)生變化,切削力的變化引起電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩發(fā)生變化,進(jìn)而導(dǎo)致電機(jī)電流發(fā)生相應(yīng)的變化,電流法正是通過(guò)監(jiān)測(cè)電機(jī)電流的變化,實(shí)現(xiàn)間接在線(xiàn)實(shí)時(shí)判斷刀具的磨損和破損。AE是材料或結(jié)構(gòu)受外力或內(nèi)力作用產(chǎn)生變形或斷裂時(shí),以彈性波形的形式釋放出應(yīng)變能的現(xiàn)象。它具有幅值低,頻率范圍寬的特點(diǎn)。試驗(yàn)及頻譜分析發(fā)現(xiàn):正常切削產(chǎn)生的AE信號(hào)主要是工件材料的塑性變形,其功率譜分布,100kHz以下數(shù)值很大,100kHz以上較小。

  當(dāng)?shù)毒吣p和破損時(shí),100kHz以上頻率成分的AE信號(hào)要比正常切削時(shí)大得多,特別是100-300kHz之間的頻率成分更大些。為此,應(yīng)通過(guò)帶通濾波器,監(jiān)測(cè)100-300kHz頻率成分AE信號(hào)的變化,對(duì)刀具磨損和破損進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

  利用AE、電機(jī)電流信號(hào)綜合對(duì)刀具磨損和破損進(jìn)行判別的原理是:輕負(fù)荷區(qū),依靠AE包絡(luò)信號(hào),用閾值的方法進(jìn)行判別;在中負(fù)荷區(qū),這時(shí)電機(jī)電流和AE信號(hào)都起作用,用兩者結(jié)合的方法進(jìn)行判別,提高判別的成功率,具體方法是:如果AE信號(hào)超過(guò)AE閾值,則置延時(shí)常數(shù)為ds(d的數(shù)值依賴(lài)于系統(tǒng)構(gòu)成),如果在ds時(shí)間內(nèi),電流信號(hào)也超過(guò)電流信號(hào)的閾值,則判刀具極限磨損或破損。如果在ds時(shí)間內(nèi),電流信號(hào)未超過(guò)電流信號(hào)的閾值,則不報(bào)警,由延時(shí)常數(shù)繼續(xù)監(jiān)測(cè)。這種以AE為先導(dǎo),AE信號(hào)和電機(jī)電流信號(hào)進(jìn)行“與”的判別模式,既利用了AE信號(hào)具有實(shí)時(shí)、靈敏的特點(diǎn),又考慮了電機(jī)電流信號(hào)具有滯后的性質(zhì),具有較強(qiáng)的抗干擾能力,提高了判別成功率。在大負(fù)荷區(qū),則以電機(jī)電流信號(hào)為主,AE信號(hào)為輔進(jìn)行判別。下圖為監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的線(xiàn)路框圖。

  中間一路為電網(wǎng)電壓監(jiān)測(cè)線(xiàn)路,通過(guò)對(duì)電源的波動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測(cè),消除由于電網(wǎng)電壓波動(dòng)對(duì)監(jiān)測(cè)的影響,提高系統(tǒng)的抗干擾能力。圖中虛線(xiàn)部分為自動(dòng)減去首切電流線(xiàn)路,目的是自動(dòng)減去首切電流,以電流的變動(dòng)量為判別量,提高電流信號(hào)監(jiān)測(cè)的靈敏度。
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刻字刀,刀座

RO-羅蘭Roland刻字刀,刀座
RO(A)-羅蘭(進(jìn)口)Roland刻字刀
MI-米馬克Mimaki刻字刀,刀座
MI(A)-米馬克(進(jìn)口)Mimaki刻字刀
PC-皮卡Pcut刻字刀,刀座
PC(A)-皮卡(進(jìn)口)Pcut刻字刀
GT15-大圖王Grapthec刀,刀座
GT15(A)-大圖王(進(jìn)口)Grapthec刀
GT09-小圖王Grapthec刀,刀座
GT09(A)-小圖王(進(jìn)口)Grapthec刀
SG-圣馬Summa刻字刀,刀座
SG(A)-圣馬(進(jìn)口)Summa刻字刀
BR-大頭羅蘭Roland刻字刀,刀座
LO-奧來(lái)Ioline刻字刀,刀座
RH-45度卡簧刀(Roland45度)
CB-軸承刀(CraftRobo blade)
MU-武藤刻字刀(Mutoh blade)
AAAAA級(jí)進(jìn)口刻字刀
刻字刀,刀片
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壓條,壓輪
GCC捷豹刀座
U刀切割刀
PE-筆座

石材刀具

PCD石材刀
金剛砂石材刀
纖焊石材刀

金剛石鉆石刀具

DA-金剛石平底尖刀
DB-金剛石圓底尖刀
DC-金剛石3D刀
DD-金剛石四棱刀
DE-大理石浮雕刀
DF-大理石切割刀
DG-花崗巖3D刀
DH-PCD復(fù)合刀
DI-鉆石高光刀(倒角)
DJ-鉆石高光刀(雕刻)
DK-花崗巖浮雕刀
DL-花崗巖切割刀
DM-釬焊石材刀(規(guī)格齊全)
DN-石墨專(zhuān)用金剛石球刀
DO-天然鉆石批花刀
DP-金剛石木工刀具
DQ-PCD金剛石亞克力刀
DR-金剛石燒結(jié)雕刻刀
DS-新金剛石釬焊雕刻刀
DT-鎢鋼石材尖刀

木工常用刀具

WA-TCT直刀
WB-直齒直刀
WD-深圓底刀
WH-木工盒裝刀
WJ-進(jìn)口TCT雙刃螺旋銑刀
WK-金剛石木工鑼刀
WL-木工非標(biāo)鑼刀
WM-新型門(mén)板刀
WO-立軸刀
WP-金剛石櫥柜門(mén)板組合刀
WQ-金剛石花邊槽刀
WR-假百葉組合刀
WS-臺(tái)灣機(jī)常用外牙三角樣刀
WT-金剛石門(mén)板倒角切割刀
WU-軟硬包倒角雕刻刀
WV-移門(mén)雕刻刀
WW-金剛石圓底刀
WY-金剛石直刀

木工標(biāo)準(zhǔn)鑼刀

A-直鉆切削刀類(lèi)
B-帶軸承修邊刀類(lèi)
C-不帶軸承作導(dǎo)向修邊刀類(lèi)
D-直鉆形態(tài)刀類(lèi)
E-圓底線(xiàn)型刀類(lèi)
F-凸半圓弧刀類(lèi)
G-弓型弧狀刀類(lèi)
H-古典線(xiàn)型裝飾刀類(lèi)
I-珠飾曲線(xiàn)刀類(lèi)
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夾板
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