本發(fā)明涉及機(jī)械加工領(lǐng)域，具體涉及基于切削功率的數(shù)控車(chē)削批量加工刀具磨損在線監(jiān)測(cè)方法。

背景技術(shù)：

數(shù)控車(chē)削批量加工過(guò)程中，過(guò)度的刀具磨損會(huì)影響工件的表面質(zhì)量以及加工精度；同時(shí)，隨著車(chē)刀磨損量的增加，機(jī)床將會(huì)消耗更多的能量。工業(yè)統(tǒng)計(jì)表明，刀具失效是引起機(jī)床故障的首要因素，由此引起的停機(jī)時(shí)間占數(shù)控機(jī)床總停機(jī)時(shí)間的1/5～1/3。因此，針對(duì)數(shù)控車(chē)削批量加工過(guò)程進(jìn)行刀具磨損在線監(jiān)測(cè)，是智能制造背景下一個(gè)迫切需要解決的科學(xué)問(wèn)題。

根據(jù)測(cè)量方法的不同，刀具磨損監(jiān)測(cè)方法可分為直接測(cè)量法與間接測(cè)量法。直接測(cè)量法是指通過(guò)測(cè)量與刀具體積、形狀等相關(guān)的參量來(lái)判斷刀具磨損狀態(tài)。封海蕊直接提取后刀面磨損圖像的視覺(jué)特征，通過(guò)建立圖像特征與刀具磨損之間的關(guān)系實(shí)現(xiàn)刀具狀態(tài)的監(jiān)測(cè)。等使用坐標(biāo)描述符對(duì)計(jì)算機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)獲取的刀具磨損圖像進(jìn)行分割處理，并根據(jù)刀具磨損變化率對(duì)刀具磨損狀態(tài)進(jìn)行分類預(yù)測(cè)。xu等基于灰色關(guān)聯(lián)法提取工件表面紋理特征，并通過(guò)bp神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)刀具磨損狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別和診斷。

雖然直接測(cè)量法監(jiān)測(cè)刀具磨損精度較高，但多數(shù)方法不能保證在線監(jiān)測(cè)，因此監(jiān)測(cè)效率低。鑒于此，一些學(xué)者提出通過(guò)間接測(cè)量法監(jiān)測(cè)刀具磨損。間接測(cè)量法是指測(cè)量切削加工過(guò)程中與刀具磨損有內(nèi)在聯(lián)系的某些信號(hào)，通過(guò)建立這些信號(hào)與刀具磨損量之間的關(guān)系來(lái)確定刀具磨損狀況。胡江林等通過(guò)提取聲發(fā)射(ae)信號(hào)的累積振鈴數(shù)作為監(jiān)測(cè)刀具磨損的特征量，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方法的有效性。kious等通過(guò)對(duì)三個(gè)方向的切削力以及合成力信號(hào)進(jìn)行頻域分析，發(fā)現(xiàn)了合成力的主頻頻譜與刀具磨損狀態(tài)密切相關(guān)，可用于刀具磨損在線監(jiān)測(cè)。hsieh等直接采集主軸振動(dòng)信號(hào)，從中提取5個(gè)與刀具磨損相關(guān)的特征量并利用反向傳播神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)刀具磨損狀態(tài)進(jìn)行分類。上述方法雖然能實(shí)現(xiàn)刀具磨損的在線監(jiān)測(cè)，然而由于信號(hào)的采集需要改變機(jī)床的結(jié)構(gòu)，在一定程度上會(huì)影響機(jī)床加工過(guò)程，故而這些方法的使用受到了限制。

相比于切削力、聲發(fā)射和切削振動(dòng)等信號(hào)，機(jī)床功率信號(hào)的采集僅僅只需在機(jī)床電氣柜安裝一個(gè)功率傳感器，不會(huì)改變機(jī)床結(jié)構(gòu)，因此采用功率法監(jiān)測(cè)刀具磨損受到了國(guó)內(nèi)外大批學(xué)者的廣泛關(guān)注。謝楠等通過(guò)功率傳感器采集切削過(guò)程中的電流和功率信號(hào)，提出了一種基于主成分分析與c-支持向量機(jī)相結(jié)合的刀具磨損狀態(tài)監(jiān)測(cè)模型。bhattacharyya等通過(guò)對(duì)機(jī)床主電機(jī)電流和功率信號(hào)進(jìn)行采集和處理，提取與刀具磨損相關(guān)的時(shí)域特征量，并建立特征量與刀具磨損量之間的多元線性回歸模型，基于該模型實(shí)時(shí)計(jì)算刀具磨損量。cuppini等發(fā)現(xiàn)當(dāng)加工參數(shù)一定時(shí)，切削功率與刀具磨損量之間存在著一定的關(guān)系，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)擬合的方法建立了切削功率與刀具磨損量之間的關(guān)系模型。

然而，上述研究并未考慮加工參數(shù)對(duì)機(jī)床功率信號(hào)的影響，當(dāng)切削過(guò)程中加工參數(shù)發(fā)生變化時(shí)，功率信號(hào)將會(huì)隨之改變，此時(shí)，通過(guò)機(jī)床功率信息將難以準(zhǔn)確判斷刀具磨損狀態(tài)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是考慮刀具磨損量和加工參數(shù)對(duì)切削功率的影響，建立相應(yīng)的回歸模型，在此基礎(chǔ)上提出一種刀具磨損在線監(jiān)測(cè)方法，以監(jiān)控車(chē)床在加工過(guò)程中的刀具磨損。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的而采用的技術(shù)方案是這樣的，即基于切削功率的數(shù)控車(chē)削批量加工刀具磨損在線監(jiān)測(cè)方法。它包括以下步驟：

步驟1：分析刀具磨損量和加工參數(shù)對(duì)切削功率的影響；

步驟2：通過(guò)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)與響應(yīng)面法建立切削功率與刀具磨損量及加工參數(shù)的回歸模型；

步驟3：在建立切削功率與刀具磨損量及加工參數(shù)的回歸模型的基礎(chǔ)上，得到實(shí)時(shí)更新切削功率閾值的刀具磨損在線監(jiān)測(cè)方法。

優(yōu)選地，步驟1中，所述分析刀具磨損量和加工參數(shù)對(duì)切削功率的影響的過(guò)程為：

(1)分析刀具磨損量對(duì)切削功率的影響

由于刀具磨損產(chǎn)生的附加切削功率δpc為

δpc＝ffw·vc＝μhvbs·vc

式中，ffw為由磨損引起的刀具與工件間的摩擦力，vc為車(chē)削加工過(guò)程中刀具與工件接觸點(diǎn)的線速度，μ為刀具與工件間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)，h為工件材料的布氏硬度，vb為刀具后刀面磨損量，s為刀具后刀面磨損帶長(zhǎng)度。

(2)分析加工參數(shù)對(duì)切削功率的影響

對(duì)于車(chē)削加工過(guò)程，切削功率pc與加工參數(shù)之間存在著指數(shù)關(guān)系：

式中：fc為切削力，vc為切削速度，ap為背吃刀量，f為每轉(zhuǎn)進(jìn)給量，cf、xf、yf、nf以及kf為相應(yīng)的切削力影響指數(shù)。

優(yōu)選地，在步驟2中，所述通過(guò)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)與響應(yīng)面法建立切削功率與刀具磨損量及加工參數(shù)的回歸模型的過(guò)程為：

(1)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

使用功率傳感器對(duì)切削功率進(jìn)行采集監(jiān)測(cè)，使用超景深三維顯微系統(tǒng)測(cè)量車(chē)刀磨損量，在一定實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行正交試驗(yàn)。

將車(chē)刀后刀面磨損量vb以及車(chē)削三要素(切削速度vc、進(jìn)給量f、背吃刀量ap)作為影響切削功率pc的四個(gè)因素，各因素分別設(shè)定三個(gè)水平，其中刀具磨損量vb分別用不同的數(shù)值表征刀具輕微磨損，中度磨損和嚴(yán)重磨損三個(gè)階段。

(2)建立切削功率與刀具磨損量及加工參數(shù)的回歸模型

響應(yīng)面(theresponsesurfacemethodology，rsm)多項(xiàng)式回歸模型采用二次回歸方程，通過(guò)最小二乘法求取回歸方程系數(shù)，進(jìn)而構(gòu)造出響應(yīng)量和自變量之間的函數(shù)。

采用二階響應(yīng)曲面模型來(lái)表達(dá)切削功率與刀具磨損量及加工參數(shù)之間的關(guān)系，具體表達(dá)式如下：

式中：y表示切削功率，x表示刀具磨損量、切削速度、進(jìn)給量和背吃刀量，β0，β1，...，βm表示回歸方程的系數(shù)，ε表示回歸值與實(shí)際值的誤差。

采用minitab16軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)所得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，由于各自變量的變化范圍不相同，為解決量綱不同給設(shè)計(jì)和分析帶來(lái)的麻煩，將自變量后刀面磨損量vb、切削速度vc、進(jìn)給量f、背吃刀量ap分別做線性變換(又稱編碼變換)，具體公式如下：

經(jīng)過(guò)線性變換處理后的各自變量a、b、c、d變化范圍均在[-1，1]之間。

優(yōu)選地，步驟3中，所述的的一種實(shí)時(shí)更新切削功率閾值的數(shù)控車(chē)削批量加工刀具磨損在線監(jiān)測(cè)方法過(guò)程為：

1)根據(jù)機(jī)床、刀具以及工件信息判斷歷史數(shù)據(jù)中是否已有該加工條件下的切削功率與刀具磨損量及加工參數(shù)的回歸模型，如果沒(méi)有，則需要通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)以及響應(yīng)面法建立模型。同時(shí)將所得模型存入歷史數(shù)據(jù)庫(kù)中；

(2)通過(guò)功率采集系統(tǒng)獲取機(jī)床總功率以及主傳動(dòng)系統(tǒng)功率，并對(duì)功率信號(hào)進(jìn)行濾波處理；

(3)與數(shù)控車(chē)床nc系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)通信，同時(shí)結(jié)合機(jī)床功率信息判斷機(jī)床狀態(tài)；

(4)當(dāng)機(jī)床處于加工狀態(tài)時(shí)通過(guò)nc系統(tǒng)讀取車(chē)削過(guò)程加工參數(shù)，同時(shí)根據(jù)工件表面粗糙度及尺寸精度要求設(shè)定適當(dāng)?shù)牡毒吣モg標(biāo)準(zhǔn)(允許的最大刀具磨損量)，將加工參數(shù)以及刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)帶入切削功率與磨損量以及加工參數(shù)的回歸模型中實(shí)時(shí)計(jì)算切削功率閾值[pc]；

(5)將通過(guò)功率采集系統(tǒng)實(shí)時(shí)測(cè)量并計(jì)算所得的切削功率pc與切削功率閾值[pc]進(jìn)行比較。若pc＜[pc]，則返回步驟4；若pc＞[pc]，則說(shuō)明刀具磨損量已達(dá)到事先設(shè)定的磨鈍標(biāo)準(zhǔn)，此時(shí)應(yīng)該停止加工并更換刀具。

優(yōu)選地，步驟3中，所述的的一種實(shí)時(shí)更新切削功率閾值的數(shù)控車(chē)削批量加工刀具磨損在線監(jiān)測(cè)方法包括以下關(guān)鍵步驟：

(1)功率信號(hào)濾波處理

機(jī)床的功率信號(hào)中不可避免的含有各種噪聲以及干擾，這些噪聲和干擾將使功率信息失真。為了準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)加工過(guò)程中刀具磨損狀況，必須對(duì)傳感器采集到的功率信號(hào)進(jìn)行濾波處理，消除這些噪聲和干擾。

機(jī)床功率信號(hào)中的噪聲和干擾分為兩類：一類是頻率一定的周期性干擾，另一類則是如脈沖干擾等隨機(jī)性干擾。例如對(duì)于使用交流電機(jī)的數(shù)控機(jī)床而言，三相交流電動(dòng)機(jī)任一相的電流、電壓以及瞬時(shí)功率值可表示為：

式中：ω表示三相交流電的角頻率，表示電壓與電流的相位差，im表示單相繞組中的最大電流，um表示單相繞組中的最大電壓。

三相交流電動(dòng)機(jī)任一相瞬時(shí)功率p的基頻是工頻(50hz)的兩倍。由此可見(jiàn)，在交流電動(dòng)機(jī)的功率信號(hào)中將不可避免地含有工頻及兩倍工頻的分量，它屬于周期性干擾。對(duì)于周期性干擾，可采用模擬濾波的方法濾去大部分干擾，但模擬濾波電路并不能完全有效地消除隨機(jī)性干擾，因此還必須使用數(shù)字濾波方法。

防脈沖干擾滑動(dòng)平均算法能有效地消除由脈沖干擾所引起的采樣值偏差，同時(shí)，對(duì)于周期性干擾具有良好的抑制作用，其平滑度高，適用于高頻振蕩系統(tǒng)。因此，使用防脈沖干擾滑動(dòng)平均算法對(duì)功率信號(hào)進(jìn)行數(shù)字濾波，其具體計(jì)算步驟如下：

1)通過(guò)功率傳感器采集n個(gè)數(shù)據(jù){m1，m2，...，mn}，并將其放入隊(duì)列存儲(chǔ)器m[n]中；

2)每隔一個(gè)采樣時(shí)間間隔讀取一個(gè)新的數(shù)據(jù)加入m[n]隊(duì)尾，同時(shí)丟棄m[n]隊(duì)首的一個(gè)數(shù)據(jù)，得到一組新的數(shù)據(jù)m’[n]＝{m’1，m’2，...，m’n}；

3)判斷m’[n]中的最大值mmax與最小值mmin；

4)求取m’[n]中n個(gè)數(shù)據(jù)之和，然后減去最大值與最小值，并對(duì)剩下的n-2個(gè)數(shù)據(jù)計(jì)算算術(shù)平均值，具體公式如下：

5)將作為最后的計(jì)算結(jié)果輸出，然后返回步驟2，重復(fù)上述計(jì)算過(guò)程

(2)數(shù)控機(jī)床狀態(tài)判斷

機(jī)床的運(yùn)行狀態(tài)一般包括：停機(jī)狀態(tài)、待機(jī)狀態(tài)、主軸啟動(dòng)狀態(tài)、空載狀態(tài)以及加工狀態(tài)。如圖2為一數(shù)控車(chē)床加工過(guò)程的功率曲線圖，機(jī)床功率曲線實(shí)質(zhì)上是機(jī)床處于不同狀態(tài)時(shí)功率特性的反映，因此，由功率傳感器測(cè)得的機(jī)床功率信息能實(shí)時(shí)地反映機(jī)床狀態(tài)。然而，由于零漂及電壓波動(dòng)等原因，對(duì)于轉(zhuǎn)速較低和切削量較小的加工過(guò)程難以通過(guò)功率信息準(zhǔn)確判斷機(jī)床狀態(tài)。

對(duì)此，本發(fā)明提出了一種基于nc系統(tǒng)與功率信息相結(jié)合的機(jī)床狀態(tài)判斷方法：首先與數(shù)控機(jī)床nc系統(tǒng)進(jìn)行通信，然后調(diào)用相應(yīng)的api函數(shù)讀取加工參數(shù)，同時(shí)結(jié)合功率采集系統(tǒng)采集到的功率信息判斷機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)。具體算法流程如圖3所示

以fanuc系統(tǒng)為例，與nc系統(tǒng)通信并讀取加工參數(shù)，步驟如下：首先通過(guò)pcmcia網(wǎng)卡實(shí)現(xiàn)與nc系統(tǒng)的硬件連接；然后調(diào)用focas函數(shù)庫(kù)(focas函數(shù)是fanuc提供給用戶的一組針對(duì)nc系統(tǒng)的api函數(shù))中的部分函數(shù)讀取加工參數(shù)，例如通過(guò)調(diào)用cnc_acts()函數(shù)和cnc_rdspeed()函數(shù)讀取機(jī)床主軸的實(shí)際轉(zhuǎn)速n和傳動(dòng)軸的實(shí)際進(jìn)給速度f(wàn)。

(1)主軸啟動(dòng)狀態(tài)判斷

1)當(dāng)功率傳感器測(cè)得機(jī)床總功率ptotal由0變?yōu)榇笥?時(shí)，相應(yīng)地，機(jī)床狀態(tài)由停機(jī)狀態(tài)變?yōu)榇龣C(jī)狀態(tài)；

2)通過(guò)nc系統(tǒng)實(shí)時(shí)讀取機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速，當(dāng)轉(zhuǎn)速n由0變?yōu)榇笥?時(shí)，則判斷機(jī)床主軸開(kāi)始啟動(dòng)。

(2)空載狀態(tài)判斷

1)當(dāng)主軸啟動(dòng)之后將功率傳感器測(cè)得的機(jī)床主軸實(shí)時(shí)功率psp存入一個(gè)緩存數(shù)組g[n]＝{psp1，psp2，...，pspn}；

2)判斷緩存數(shù)組g[n]中的數(shù)據(jù)是否平穩(wěn)，即是否滿足：

c1根據(jù)機(jī)床特性以及電網(wǎng)電壓波動(dòng)情況一般取15％-25％。當(dāng)緩存數(shù)組g[n]中數(shù)據(jù)平穩(wěn)，則判斷機(jī)床處于空載狀態(tài)。同時(shí)，將此時(shí)g[n]數(shù)組的平均值作為機(jī)床當(dāng)前轉(zhuǎn)速下的空載功率pu。

(3)加工狀態(tài)判斷

1)當(dāng)判斷機(jī)床處于空載狀態(tài)并獲取空載功率pu之后，通過(guò)nc系統(tǒng)實(shí)時(shí)讀取機(jī)床進(jìn)給速度f(wàn)；

2)當(dāng)進(jìn)給速度f(wàn)大于0時(shí)，判斷主軸功率psp在pu的基礎(chǔ)上是否發(fā)生了躍變，即是否滿足：

c2根據(jù)切削量大小一般取5％-10％。若上式成立，則判斷機(jī)床處于加工狀態(tài)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明考慮了加工參數(shù)對(duì)車(chē)床切削功率的影響而不僅僅考慮刀具磨損量對(duì)車(chē)床切削功率的影響，在此基礎(chǔ)上提出的一種基于切削功率的數(shù)控車(chē)削批量加工刀具磨損在線監(jiān)測(cè)方法能夠正確實(shí)時(shí)地監(jiān)控車(chē)床在加工過(guò)程中的刀具磨損量。當(dāng)?shù)毒吣p到一定程度需要更換時(shí)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并更換，保證加工產(chǎn)品的質(zhì)量并且節(jié)約機(jī)床能耗。

附圖說(shuō)明

圖1數(shù)控車(chē)削批量加工刀具磨損在線監(jiān)測(cè)流程框架

圖2數(shù)控車(chē)床加工過(guò)程功率曲線圖

圖3機(jī)床狀態(tài)判斷流程圖

圖4加工零件圖

圖5數(shù)控車(chē)削批量加工刀具磨損在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但不應(yīng)該理解為本發(fā)明上述主題范圍僅限于下述實(shí)施例。在不脫離本發(fā)明上述技術(shù)思想的情況下，根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識(shí)和慣用手段，做出各種替換和變更，均應(yīng)包括在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。

本實(shí)施例以圖4中φ42和φ60兩個(gè)外圓的加工過(guò)程為例。

正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)以重慶第二機(jī)床廠有限責(zé)任公司生產(chǎn)的chk460數(shù)控車(chē)床為平臺(tái)，采用重慶大學(xué)自主研發(fā)的軟硬件一體化的機(jī)床能效監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)測(cè)量機(jī)床實(shí)時(shí)功率，同時(shí)使用超景深三維顯微系統(tǒng)測(cè)量車(chē)刀后刀面磨損量。

采用型號(hào)為chk460的數(shù)控車(chē)床，其主電機(jī)功率為11kw，主軸轉(zhuǎn)速范圍100-4500r/min，最大車(chē)削長(zhǎng)度420mm，允許的最大回轉(zhuǎn)直徑為460mm。工件及加工方式如表1所示，選用外圓車(chē)刀，具體參數(shù)如表2所示。

表1工件及加工方式

表2刀具類型與相關(guān)參數(shù)

將車(chē)刀后刀面磨損量vb以及車(chē)削三要素(切削速度vc、進(jìn)給量f、背吃刀量ap)作為影響切削功率pc的四個(gè)因素。各因素分別設(shè)定三個(gè)水平，其中刀具磨損量vb分別選取0.065mm，0.195mm以及0.325mm代表刀具輕微磨損，中度磨損和嚴(yán)重磨損三個(gè)階段。具體如表3所示。

表3各因素及水平

為保證實(shí)驗(yàn)的有效性以及準(zhǔn)確性，選取實(shí)驗(yàn)次數(shù)較多的l27(3¹³)正交表進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，正交表以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表4所示。為了減小實(shí)驗(yàn)測(cè)量誤差帶來(lái)的影響，將實(shí)驗(yàn)得到的功率進(jìn)行了平均處理。其中pu為空載狀態(tài)下機(jī)床的主軸功率，psp為切削狀態(tài)下機(jī)床的主軸功率。

表4正交表及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

采用minitab16軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)所得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，切削功率的二階回歸模型為：

pc＝1035.63+83.5a+235.03b+246.36c+262.54d+37.02ab-34.87ac+62.14bd+47.28cd

表5切削功率函數(shù)方差分析

其中r-sq為99.29％，取值越大說(shuō)明回歸模型與數(shù)據(jù)擬合的越好，r-sq(adj)取值98.98％，越接近r-sq說(shuō)明回歸模型越可靠。同時(shí)，回歸模型中各因素項(xiàng)的f比值均大于f0.05，說(shuō)明這些項(xiàng)對(duì)切削功率的影響是顯著的。故而分析結(jié)果表明切削功率函數(shù)擬合程度良好，能有效預(yù)測(cè)該實(shí)驗(yàn)條件下的切削功率大小。

加工φ42和φ60兩個(gè)外圓的實(shí)驗(yàn)條件和加工參數(shù)信息如表6、表7所示。

表6實(shí)驗(yàn)條件

表7加工參數(shù)

由于該工件表面粗糙度及尺寸精度要求不高，故設(shè)定刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為0.3mm。

利用表8中的數(shù)據(jù)以及刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算分別得到兩個(gè)加工特征所對(duì)應(yīng)的切削功率閾值為1674w和1996w。

基于上述刀具磨損在線監(jiān)測(cè)方法，利用qt平臺(tái)成功開(kāi)發(fā)了數(shù)控車(chē)削批量加工刀具磨損在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并利用該系統(tǒng)對(duì)上述加工過(guò)程進(jìn)行自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)。軟件系統(tǒng)如圖5所示。

首先在基本信息輸入模塊中輸入包括機(jī)床型號(hào)、刀具型號(hào)、工件材料、各項(xiàng)系數(shù)以及刀具磨鈍標(biāo)準(zhǔn)等基本信息；然后通過(guò)與數(shù)控車(chē)床nc系統(tǒng)通信實(shí)時(shí)讀取加工參數(shù)，并結(jié)合功率信息判斷機(jī)床狀態(tài)；當(dāng)機(jī)床處于加工狀態(tài)時(shí)，計(jì)算切削功率閾值(圖中紅色曲線所示)并與實(shí)際加工過(guò)程切削功率(圖中綠色曲線所示)進(jìn)行比較，當(dāng)實(shí)際切削功率大于閾值時(shí)報(bào)警燈變?yōu)榧t色，此時(shí)應(yīng)停止加工并更換刀具。

由圖5可知，當(dāng)該批工件加工至第97件時(shí)，通過(guò)功率采集系統(tǒng)采集的實(shí)際切削功率已超過(guò)閾值，此時(shí)停止加工并取下車(chē)刀，使用vhx-1000型超景深三維顯微系統(tǒng)測(cè)量后刀面磨損量，測(cè)量值為0.276mm，測(cè)量誤差為8.70％。

通過(guò)上述實(shí)施例可知，本文所提出的數(shù)控車(chē)削批量加工刀具磨損在線監(jiān)測(cè)方法能有效實(shí)現(xiàn)刀具磨損狀況的在線監(jiān)測(cè)；同時(shí)基于該方法開(kāi)發(fā)的數(shù)控車(chē)削批量加工刀具磨損在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能有效應(yīng)用于自動(dòng)化生產(chǎn)線的刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)。