CNC机床刀具磨损状态监测方法及趋势

在自动化加工过程中，刀具磨损状态的在线检测在机械加工中尤为重要，因为刀具的磨损和破损没有及时发现的话，会导致切削过程的中断，甚至引起工件的报废、机床损坏，造成巨大的经济损失。而刀具磨损在线监测则能够在加工过程中实时获知刀具的磨损状态，然后根据刀具磨损和破损的程度自动调整切削参数，从而降低加工成本，提高生产率和产品质量。

刀具磨损的监测方法一般可以分为直接测量和间接测量两种方法，直接法主要是靠先进的检测技术和设备来实现，如放电电流测量法、射线测量法以及计算机图像处理法等。间接法主要是基于传感器，利用与加工有关的物理量，如切削力、振动强度等。刀具磨损状态监测的直接法一般所用设备比较昂贵，并对切削加工环境具有很高要求，另一方面是不能检测加工过程出现的突然损坏。间接法的刀具磨损状态监测一般由传感器信号采集、信号处理及特征提取和状态识别器三部分组成，刀具磨损状态监测系统中的传感器主要用于采集切削过程中发出的各种信号，如切削力、振动、功率、电流信号等。间接的刀具磨损监测方法不仅可以不用占用生产时间，还可以实时监测，能检测出加工过程中出现的突然损坏。所以切削加工中心采用间接法已成为主流。

刀具切削过程中的磨损检测，能有力提高刀具使用性能，能提高刀具寿命，能加强刀具使用安全系数。当然，随着自动化等技术的进一步发展，切削过程中刀具磨损状态在线监测技术的要求也越来越高，而基于多传感器的刀具磨损状态监测能够有效的提高辨别精度，是未来刀具磨损监测的发展方向。