切削力法刀具磨损和破损的检测
发布日期:2012-08-10 兰生客服中心 浏览:3680
图1 切削力图
图2所示为根据切削力的变化判别刀具磨损和破损的系统原理图。
图2 用切削力检测刀具状态框图
当刀具在切削过程中磨损时,切削力会随着增大,如果刀具崩刃或断裂,切削力会剧减。在系统中,由于工件加工余量的不均匀等因素也会引起切削力的变化,为了避免误判,取切削分力的比值和比值的变化率作为判别的特征量,即在线测量三个切削分力FX、FY和FZ 的相应电信号,经放大后输入除法器,得到分力比FX/FZ和FY/FZ,再输入微分器得到d(FX/FY)/dt和d(FY/FZ)/dt。将这些数据再输入相应的比较器中,与设定值进行比较。这个设定值是经过一系列试验后得出的,说明刀具尚能正常工作或已磨损或破损的阈值。当各参量超过设定值时,比较器输出高电平信号,这些信号输入由逻辑电路构成的判别器中,判别器根据输入电平值的高低可得出是否磨损或破损的结论。测力传感器(例如应变片)安放在刀杆上测量效果最好,但由于刀具经常需要更换,结构上难以实现。因此,将测力传感器安放在主轴前端轴承外圈上,一方面不受换刀的影响;另一方面此处离刀具切削工件处较近,这对直接监测切削力的变化比较敏感,测量过程是连续的。这种检测方法实时性较好,具有一定的抗干扰能力,但需要通过实验确定刀具磨损及破损的阈值。
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