間接測量法是通過測量與刀具狀態(tài)相關(guān)的物理量,如切削力、切削溫度、振動、聲發(fā)射等,來推斷刀具的磨損狀態(tài)。切削力監(jiān)測是一種常用的間接測量方法。刀具磨損會導(dǎo)致切削力的增大,通過安裝在機(jī)床上的力傳感器測量切削力的變化,可以判斷刀具的磨損程度。例如,在車削加工中,當(dāng)?shù)毒吣p嚴(yán)重時(shí),主切削力會***增加。切削溫度監(jiān)測也是一種有效的方法。刀具磨損會使切削溫度升高,通過紅外傳感器、熱電偶等測量切削區(qū)域的溫度變化,可以間接反映刀具的磨損情況。振動監(jiān)測是通過安裝在機(jī)床上的加速度傳感器采集切削過程中的振動信號,分析振動信號的特征參數(shù),如幅值、頻率等,來判斷刀具的狀態(tài)。當(dāng)?shù)毒叱霈F(xiàn)磨損或破損時(shí),振動信號會發(fā)生明顯的變化。聲發(fā)射監(jiān)測利用材料在變形和斷裂過程中釋放的彈性波來監(jiān)測刀具狀態(tài)。刀具磨損和破損時(shí)產(chǎn)生的聲發(fā)射信號具有獨(dú)特的特征,通過對聲發(fā)射信號的分析和處理,可以實(shí)現(xiàn)對刀具狀態(tài)的監(jiān)測。刀具狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確識別刀具的磨損模式,并預(yù)測刀具的失效時(shí)間,從而及時(shí)進(jìn)行刀具更換。杭州智能刀具狀態(tài)監(jiān)測設(shè)備
隨著大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的不斷發(fā)展,刀具狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)將向更加智能化、精細(xì)化的方向發(fā)展。未來,將出現(xiàn)更多基于深度學(xué)習(xí)等先進(jìn)技術(shù)的監(jiān)測方法和系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)刀具狀態(tài)的實(shí)時(shí)、精細(xì)監(jiān)測和預(yù)測。同時(shí),隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及和應(yīng)用,刀具狀態(tài)監(jiān)測將更好地融入智能制造體系中,為提升加工質(zhì)量和效率、降低生產(chǎn)成本提供有力支持。挑戰(zhàn)與解決方案挑戰(zhàn)多種失效形式并存且劣化過程復(fù)雜多變,傳統(tǒng)方法難以準(zhǔn)確監(jiān)測。采集樣本標(biāo)簽需要停機(jī)測量刀具,模型訓(xùn)練樣本獲取效率低。忽略了多種失效形式之間的相互關(guān)系,導(dǎo)致模型精度與泛化能力不足。解決方案采用數(shù)據(jù)驅(qū)動的算法構(gòu)建多種失效形式與刀具狀態(tài)之間的映射關(guān)系,實(shí)現(xiàn)監(jiān)測。引入深度學(xué)習(xí)等先進(jìn)算法,提高模型的學(xué)習(xí)能力和泛化能力。優(yōu)化傳感器布局和信號采集方式,提高樣本獲取效率和質(zhì)量。杭州智能刀具狀態(tài)監(jiān)測設(shè)備刀具狀態(tài)監(jiān)測會測量機(jī)床主軸電機(jī)的電流或功率。隨著刀具磨損,電機(jī)的負(fù)載會發(fā)生變化。
關(guān)于視覺檢查和觸覺檢查在刀具狀態(tài)監(jiān)測中的準(zhǔn)確性問題,兩者各有其優(yōu)缺點(diǎn),難以一概而論哪個(gè)更準(zhǔn)確。以下是對兩種檢查方法的詳細(xì)分析:視覺檢查優(yōu)點(diǎn):簡單快速,易于實(shí)施。能立即發(fā)現(xiàn)刀具表面明顯的損傷、裂紋、缺口或變形等問題。依賴于檢查人員的經(jīng)驗(yàn),有經(jīng)驗(yàn)的檢查人員能更準(zhǔn)確地識別刀具的狀態(tài)。缺點(diǎn):*能發(fā)現(xiàn)表面明顯的損傷,無法檢測刀具內(nèi)部的缺陷。檢查結(jié)果受光線條件、檢查人員視力及經(jīng)驗(yàn)等因素的影響。觸覺檢查優(yōu)點(diǎn):無需額外設(shè)備,直接通過觸摸就能發(fā)現(xiàn)刀具表面的一些缺陷和問題。可以感知到刀具表面的粗糙度、凹陷等細(xì)微變化。缺點(diǎn):無法檢測到肉眼和觸感難以察覺的細(xì)微缺陷,容易受人為主觀判斷影響。檢查時(shí)需要注意安全,避免刀具對手部造成意外傷害。檢查結(jié)果受檢查人員手部清潔度、干燥度及檢查力度等因素的影響。
與制造系統(tǒng)的集成將刀具狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)與制造執(zhí)行系統(tǒng)(MES)、計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)系統(tǒng)等進(jìn)行集成,實(shí)現(xiàn)制造過程中刀具管理的信息化和智能化,提高整個(gè)制造系統(tǒng)的效率和競爭力。七、結(jié)論刀具狀態(tài)監(jiān)測是現(xiàn)代制造領(lǐng)域中保障加工質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本的重要手段。通過直接測量法、間接測量法以及基于人工智能的監(jiān)測方法,可以有效地獲取刀具的狀態(tài)信息。隨著多傳感器融合、在線實(shí)時(shí)監(jiān)測、智能化監(jiān)測以及與制造系統(tǒng)集成等技術(shù)的不斷發(fā)展,刀具狀態(tài)監(jiān)測將在制造業(yè)中發(fā)揮更加重要的作用,推動制造業(yè)向高質(zhì)量、高效率、智能化的方向發(fā)展。刀具狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng),統(tǒng)計(jì)誤報(bào)刀具狀態(tài)異常和漏報(bào)刀具真實(shí)異常的次數(shù)。誤報(bào)率和漏報(bào)率越低,系統(tǒng)性能越好。
一)汽車制造行業(yè)在汽車發(fā)動機(jī)缸體、缸蓋等零部件的加工中,采用刀具狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)可以實(shí)時(shí)監(jiān)測刀具的磨損情況,及時(shí)更換刀具,保證加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率。例如,某汽車制造企業(yè)通過安裝切削力傳感器和振動傳感器,對發(fā)動機(jī)缸體加工過程中的刀具狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測,刀具更換次數(shù)減少了30%,生產(chǎn)效率提高了15%。(二)航空航天制造行業(yè)航空航天零部件的加工精度要求極高,刀具的狀態(tài)對加工質(zhì)量影響巨大。通過刀具狀態(tài)監(jiān)測技術(shù),可以有效地保證零件的加工精度和可靠性。例如,在飛機(jī)機(jī)翼的加工中,利用聲發(fā)射傳感器和溫度傳感器對刀具狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測,成功避免了因刀具破損而導(dǎo)致的零件報(bào)廢。(三)模具制造行業(yè)模具制造中經(jīng)常使用復(fù)雜形狀的刀具,刀具的磨損和破損難以直觀判斷。采用刀具狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)刀具的異常,提高模具的加工質(zhì)量和使用壽命。例如,某模具制造企業(yè)通過安裝圖像傳感器對刀具的刃口進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測,模具的加工精度提高了20%,模具的使用壽命延長了30%。刀具狀態(tài)監(jiān)測采用分層監(jiān)測策略,先進(jìn)行簡單快速初步判斷,只有在疑似異常時(shí)才啟動復(fù)雜的模型進(jìn)行詳細(xì)分析。溫州刀具狀態(tài)監(jiān)測價(jià)格
刀具狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)利用 GPU 進(jìn)行加速計(jì)算,同時(shí)優(yōu)化監(jiān)測頻率,成功降低了計(jì)算成本,同時(shí)保證了監(jiān)測的準(zhǔn)確性。杭州智能刀具狀態(tài)監(jiān)測設(shè)備
智能監(jiān)測技術(shù)隨著大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)的發(fā)展,深度學(xué)習(xí)等智能算法被引入刀具磨損監(jiān)測領(lǐng)域。通過總結(jié)和分析切削過程中的信號特征,建立刀具磨損與信號特征之間的映射關(guān)系,實(shí)現(xiàn)刀具磨損的智能預(yù)測和剩余使用壽命的評估。這種方法能夠更準(zhǔn)確地預(yù)測刀具的磨損狀態(tài)和剩余使用壽命,對滿足高精度加工要求和提高自動化加工生產(chǎn)率具有重要意義。綜上所述,刀具監(jiān)測技術(shù)涵蓋了傳統(tǒng)監(jiān)測方法、在線狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)和智能監(jiān)測技術(shù)等多種手段。在實(shí)際應(yīng)用中,可以根據(jù)具體需求和條件選擇合適的技術(shù)手段進(jìn)行刀具監(jiān)測和評估。杭州智能刀具狀態(tài)監(jiān)測設(shè)備