一种数控机床刀具磨损监测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种数控机床刀具磨损监测方法及系统。根据该方法和系统获取样本刀具的标准数据，并根据所述标准数据确定当前的磨损阈值；获取测试刀具的磨损数据；若所述磨损数据中的磨损程度值大于当前的磨损阈值，则进行报警，同时将所述测试刀具设置为标准刀具，并将所述磨损数据添加进标准数据。该数控机床刀具磨损监测方法及系统，在不停机地情况下可以实时地对刀具进行监测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及机械加工领域，尤其涉及一种数控机床刀具磨损监测方法及系统。
技术介绍
刀具磨损是机械加工中常见的现象，刀具磨损后，使得工件加工精度降低，加工工件的表面粗糙度增大，并导致切削力加大，甚至无法继续正常切削，进而使得废品率和次品率增加。因此，刀具磨损直接影响到加工的效率、质量和成本。工业统计表明，刀具失效是引起机床故障的首要因素，由此引起仃机时间占数控机床总仃机时间的1/5～1/3。研究表明，数控机床，配备刀具检测系统后可减少75％的故障仃机时间，提高生产率10％～60％，提高机床利用率50％以上，节约加工费达30％。目前，刀具磨损检测除了通过肉眼对刀具的观测外，还需要通过专用仪器进行检测，这些需要在停机的状态下进行。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种数控机床刀具磨损监测方法及系统，用以解决现有技术中的问题。为解决上述问题，本专利技术公开了如下第一技术方案：一种数控机床刀具磨损监测方法，包括：获取样本刀具的标准数据，并根据所述标准数据确定当前的磨损阈值；获取测试刀具的磨损数据；判断所述磨损数据中确定的磨损程度值是否大于当前的磨损阈值；若磨损程度值大于当前的磨损阈值，则进行报警，同时将测试刀具设置为样本刀具，并将所述磨损数据添加进标准数据。作为上述技术方案的进一步改进，所述标准数据包括：样本刀具加工工件时，被加工工件对刀具的作用力；所述磨损数据包括：测试刀具加工工件时，被加工工件对刀具的作用力。作为上述技术方案的进一步改进，所述磨损阈值包括：样本刀具加工工件时，作用力的区间。作为上述技术方案的进一步改进，所述根据所述标准数据确定当前的磨损阈值，包括：确定所述标准数据中作用力的数据；从确定的数据中获取作用力的平均值；根据作用力的平均值确定作用力的区间。作为上述技术方案的进一步改进，所述磨损数据中的磨损程度值大于当前的磨损阈值，包括：确定所述磨损数据中作用力的数据；所述磨损数据中确定的作用力处于所述标准数据中确定的作用力的区间内，则确定所述磨损数据中的磨损程度值大于当前的磨损阈值。本专利技术公开了如下第二技术方案一种数控机床刀具磨损监测系统，该系统包括：信息采集模块，对数控机床上每个刀位的样本刀具进行实时监测，获取样本刀具的标准数据，并对数控机床上每个刀位的测试刀具进行实时监测，获取测试刀具的磨损数据，其中，所述标准数据包括：样本刀具加工工件时，被加工工件对刀具的作用力，所述磨损数据包括：测试刀具加工工件时，被加工工件对刀具的作用力；处理模块，用于处理所述标准数据获得磨损阈值，并处理所述磨损数据获取磨损程度值；判断模块，用于判断所述磨损程度值是否大于所述磨损阈值；报警模块，当判断所述磨损程度值大于所述磨损阈值，所述报警模块发出报警信号。作为上述技术方案的进一步改进，所述信息采集模块包括传感器、数据采集器和中间件单元；每台所述数控机床对应一个所述传感器；每个所述传感器对应一个所述数据采集器；所述传感器，用于收集数控机床上被加工工件对刀具的作用力的信息；所述数据采集器，用于处理被加工工件对刀具的作用力的信息，并获得对应数控机床每个刀位上作用力的信号数据包；所述中间件单元，用于将所述信号数据包传递至所述处理模块。作为上述技术方案的进一步改进，所述数据采集器上设置有基于ZigBee的无线发射模块；所述中间件单元上设置有基于ZigBee的无线接收模块。作为上述技术方案的进一步改进，所述报警模块为现场报警装置；所述现场报警装置与所述信息采集模块连接。作为上述技术方案的进一步改进，所述报警模块为移动终端设备；所述移动终端设备与所述处理模块连接。本专利技术的有益效果是:在数控机床开机状态下，数控机床刀具磨损监测系统可以实时地对多刀位上刀具的磨损状态进行监测，减少了数控机床停机的时间，提高了生产效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面参照附图结合具体实施例对本专利技术做进一步的描述。应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为本专利技术实施例中一种数控机床刀具磨损监测方法的流程图；图2为本专利技术实施例中一种数控机床刀具磨损监测系统的示意图；图3为本专利技术实施例中一种信息采集模块的示意图；图4为本专利技术实施例中一种数据采集器的工作流程图；图5为本专利技术实施例中一种中间件单元的工作流程图；图6为本专利技术实施例中一种数控机床刀具磨损监测系统的操作界面示意图。图例说明1000-信息采集模块；1001-传感器；1002-数据采集器；1003-中间件单元；2000-处理模块；3000-判断模块；4000-报警模块。具体实施方式下面将参照示出了本专利技术实施例的附图，在下文中更加充分地描述本专利技术。但是，本专利技术可以多种不同的形式出现，而不应该被解释为限于这里所阐述的实施例，通过实施例，本专利技术变得更加完整；相反，以示例性方式提供的这些实施例使得本公开将本专利技术的范围传达给本
技术人员。此外，相同的数字始终表示相同或者类似的元件或者部件。在本专利技术中，本领域的普通技术人员需要理解的是，指示的方位或者位置关系的术语为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术中，除非另有明确的规定和定义，“安装”、“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接、也可以是可拆卸连接、或者一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也是可以通过中间媒介间接相连；可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。在本专利技术中，除非另有明确的规定和定义，本文所使用的所有技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中所述使用的术语仅为描述具体的实施方式的目的，不是旨在限制本专利技术。以下是本专利技术的具体实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的描述，但专利技术并不限于这些实施例。实施例1刀具在加工工件过程中，刀具会不断磨损，刀具每进行一次切削工作，刀具的加工精度就会出现不同程度地降低。当刀具磨损至一定程度时，被加工工件的精度就无法满足所要求的加工精度，如若刀具继续使用，被加工出的工件便都是不合格品，这样会造成不必要的浪费，同时使得生产成本增加。在本实施例中，可以将刀具状态分成两个部分：一个是可加工出合格工件时刀具的状态，本文中定义为合格状态；另一个是无法加工出合格工件时刀具的状态，本文中定义为不合格状态。刀具使用一定时间后，便会从合格状态逐渐靠近并达到不合格状态。其中，刀具加工出第一个不合格产品时，视为刀具寿命结束。如图1所示，为尽可能准确的确定刀具寿命，本实施例提出了一种数控机床刀具磨损监测方法。该方法包括：步骤S1：获取样本刀具的标准数据，并根据标准数据确定当前的磨损阈值。步骤S2：获取测试刀具的磨损数据。步骤S3：判断磨损数据中确定的磨损程度值是否大于当前的磨损阈值。步骤S4：若磨损程度值大于当前的磨损阈值，则进行报警，同时将测试刀具设置为样本刀具，并将磨损数据添加进标准数据，返回步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数控机床刀具磨损监测方法，其特征在于，包括：获取样本刀具的标准数据，并根据所述标准数据确定当前的磨损阈值；获取测试刀具的磨损数据；判断所述磨损数据中确定的磨损程度值是否大于当前的磨损阈值；若磨损程度值大于当前的磨损阈值，则进行报警，同时将测试刀具设置为样本刀具，并将所述磨损数据添加进标准数据。

【技术特征摘要】
1.一种数控机床刀具磨损监测方法，其特征在于，包括：获取样本刀具的标准数据，并根据所述标准数据确定当前的磨损阈值；获取测试刀具的磨损数据；判断所述磨损数据中确定的磨损程度值是否大于当前的磨损阈值；若磨损程度值大于当前的磨损阈值，则进行报警，同时将测试刀具设置为样本刀具，并将所述磨损数据添加进标准数据。2.根据权利要求1所述的数控机床刀具磨损监测方法，其特征在于，所述标准数据包括：样本刀具加工工件时，被加工工件对刀具的作用力；所述磨损数据包括：测试刀具加工工件时，被加工工件对刀具的作用力。3.根据权利要求1所述的数控机床刀具磨损监测方法，其特征在于，所述磨损阈值包括：样本刀具加工工件时，作用力的区间。4.根据权利要求2所述的数控机床刀具磨损监测方法，其特征在于，所述根据所述标准数据确定当前的磨损阈值，包括：确定所述标准数据中作用力的数据；从确定的数据中获取作用力的平均值；根据作用力的平均值确定作用力的区间。5.根据权利要求3或4所述的数控机床刀具磨损监测方法，其特征在于，所述磨损数据中的磨损程度值大于当前的磨损阈值，包括：确定所述磨损数据中作用力的数据；所述磨损数据中确定的作用力处于所述标准数据中确定的作用力的区间内，则确定所述磨损数据中的磨损程度值大于当前的磨损阈值。6.一种数控机床刀具磨损监测系统，其特征在于，该系统包括：信息采集模块，对数控机床上每个刀位的样本刀具进行实时监测，获取样本刀具的标准数据，并对数控机床...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙熙德，彭雪林，
申请(专利权)人：龙熙德，彭雪林，
类型：发明
国别省市：湖南;43