CN109799784A - 刀具磨耗检测装置、其检测方法及刀具磨耗补偿方法 - Google Patents
刀具磨耗检测装置、其检测方法及刀具磨耗补偿方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109799784A CN109799784A CN201711337460.3A CN201711337460A CN109799784A CN 109799784 A CN109799784 A CN 109799784A CN 201711337460 A CN201711337460 A CN 201711337460A CN 109799784 A CN109799784 A CN 109799784A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- cutter
- cutting
- parameter group
- abrasion
- wear
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 title claims abstract description 99
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 56
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title abstract description 19
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 158
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 16
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 11
- 230000015654 memory Effects 0.000 claims description 9
- 241000208340 Araliaceae Species 0.000 claims description 2
- 235000005035 Panax pseudoginseng ssp. pseudoginseng Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000003140 Panax quinquefolius Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000008434 ginseng Nutrition 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 12
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 241001269238 Data Species 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 239000002173 cutting fluid Substances 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000012407 engineering method Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
- 238000007514 turning Methods 0.000 description 1
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q15/00—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work
- B23Q15/007—Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work while the tool acts upon the workpiece
- B23Q15/16—Compensation for wear of the tool
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N3/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N3/58—Investigating machinability by cutting tools; Investigating the cutting ability of tools
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/404—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by control arrangements for compensation, e.g. for backlash, overshoot, tool offset, tool wear, temperature, machine construction errors, load, inertia
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B19/00—Programme-control systems
- G05B19/02—Programme-control systems electric
- G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
- G05B19/406—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by monitoring or safety
- G05B19/4065—Monitoring tool breakage, life or condition
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q2220/00—Machine tool components
- B23Q2220/006—Spindle heads
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q2717/00—Arrangements for indicating or measuring
- B23Q2717/006—Arrangements for indicating or measuring in milling machines
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/35—Nc in input of data, input till input file format
- G05B2219/35168—Automatic selection of machining conditions, optimum cutting conditions
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/37—Measurements
- G05B2219/37228—Tool inspection, condition, dull tool
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B2219/00—Program-control systems
- G05B2219/30—Nc systems
- G05B2219/41—Servomotor, servo controller till figures
- G05B2219/41376—Tool wear, flank and crater, estimation from cutting force
Abstract
本发明公开一种刀具磨耗检测装置、其检测方法及刀具磨耗补偿方法。该刀具磨耗检测方法,适用于以主轴结合刀具的工具机,所述的方法包括:设置第一参数组至工具机,其中第一参数组包括其值为0的第一切削深度。工具机根据第一参数组执行切削程序并记录主轴的第一负载率。之后,设置第二参数组至工具机,其中第二参数组包括其值不为0的第二切削深度。工具机根据第二参数组执行切削程序并记录主轴的第二负载率。运算装置根据第一负载率、第二负载率及机台效能数据库计算一估测切削力。模糊逻辑单元根据刀具磨耗数据库及估测切削力输出磨耗程度。工具机根据磨耗程度调整刀具的切削轨迹。
Description
技术领域
本发明涉及一种刀具磨耗检测装置及其方法,特别是涉及一种以工具机主轴结合刀具进行铣削加工后的刀具磨耗检测装置及其方法。
背景技术
随着工业技术提高,以数值控制工具机(Computer Numerical Control,CNC)生产工件已经相当普遍,如何进一步迈向无人加工与自动化生产则是下个阶段的发展趋势。当工厂自动化的程度愈高,愈能节省加工生产中的人力成本。但高度自动化也意味着在制作工艺中需要更多用以检测生产设备状态的检测元件,方可取代原本人力目检的工作,并确保加工产品的品质,维持产线正常运作。对于各式各样的机械零件而言,在生产过程中经常使用铣削、钻削或车削等加工方法。铣削工法使用铣床将金属材料固定于床台,根据加工位置使刀具对工件作X轴或Y轴的平移,以Z轴为刀具的旋转轴,上下进行铣削动作以移除不需要的金属材料部份。基于产能提升的考虑,可通过CNC机台指令控制铣刀长时间地旋转运动。然而,若加工过程中排屑不良,或是设置了错误的加工参数,将导致刀具温度提升进而增加切削阻力。若此时未能即时侦测出刀具异常的切削状态,则会缩短加工刀具的使用寿命或导致CNC机台停摆。更甚者,当刀具剧烈磨损或发生断刀情况时,将使得产品良率下降,影响出货时程及生产产能。
承上所述,切削刀具的状态监控在加工过程中扮演举足轻重的角色。切削刀具的状态不仅关联于生产设备成本,同时更影响加工产品的品质。刀具破损或磨耗都会导致加工生产品质下降。虽然目前已有通过激光、电阻、光学及气压等直接测量刀具状态的检测方法,也有通过温度、振动、马力或热电效应等间接评估刀具状态的检测方法,但前述方法都需要另行加装感测元件例如激光收发器、加速规等。而且为满足感测元件的感测条件,有时可能延长刀具离开加工材料的时间,降低工具机的生产效率。再者,装设及维护感测元件的过程不仅增加生产成本,装设于刀具附近的感测元件很容易受到切屑或切削液的影响而故障,如此又必须付出额外的维修时间。此外,现今常见的刀具监控方法,所评估的刀具磨耗状态往往仅限于两种状态:「刀具正常无须更换」或「刀具损耗必须更换」。若缺乏对于刀具状态更细致的判断,则使得轻微磨损的堪用刀具提早被更换,增加生产设备的支出成本。
发明内容
有鉴于此,本发明提出一种无需额外增设感测元件的刀具磨损检测装置、其检测方法及刀具磨耗补偿方法,可判断出两种以上的刀具磨耗程度。对于轻微磨耗的刀具施以切削路径补偿,对于严重磨耗的刀具发出警讯通知更换。
依据本发明的一实施例所叙述的一种刀具磨耗检测方法,适用于以主轴结合刀具的工具机,所述的方法包括:以第一参数组设置工具机,其中第一参数组包括第一切削深度且第一切削深度为0;工具机及刀具根据第一参数组执行切削程序,存储装置记录切削程序执行时主轴的第一负载率;在根据第一参数组执行切削程序之后,以第二参数组设置工具机,其中第二参数组包括第二切削深度且第二切削深度不为0;工具机及刀具根据第二参数组执行切削程序,存储装置记录切削程序执行时主轴的第二负载率;运算装置根据第一负载率、第二负载率及机台效能数据库计算估测切削力;运算装置的模糊逻辑单元根据刀具磨耗数据库及估测切削力输出磨耗程度。
依据本发明的一实施例所叙述的一种刀具磨耗补偿方法,适用于以主轴结合刀具的工具机,所述的方法包括:以第一参数组设置工具机,其中第一参数组包括第一切削深度且第一切削深度为0;工具机及刀具根据第一参数组执行切削程序,存储装置记录切削程序执行时主轴的第一负载率;在根据第一参数组执行切削程序之后,以第二参数组设置工具机,其中第二参数组包括第二切削深度且第二切削深度不为0;工具机及刀具根据第二参数组执行切削程序,存储装置记录切削程序执行时主轴的第二负载率;运算装置根据第一负载率、第二负载率及机台效能数据库计算估测切削力;运算装置的模糊逻辑单元根据刀具磨耗数据库及估测切削力输出磨耗程度;以及工具机根据磨耗程度调整刀具的切削轨迹。
依据本发明的一实施例所叙述的一种刀具磨耗检测装置,适用于以主轴结合刀具的工具机,包括:控制装置、运算装置及存储装置。控制装置根据一参数组及另一参数组分别执行切削程序并输出这些切削程序执行时的一负载率及另一负载率,其中所述的参数组及所述的另一参数组具有不同的加工参数。运算装置电连接控制装置,运算装置用于根据所述的负载率及所述的另一负载率计算损耗系数组,运算装置还用于根据负载率及机台效能数据库计算估测切削力,运算装置还包括模糊逻辑单元用于根据估测切削力及刀具磨耗数据库输出磨耗程度。存储装置电连接控制装置及运算装置,存储装置包括刀具磨耗数据库、负载率数据库及机台效能数据库。刀具磨耗数据库用于存储另一参数组及对应另一参数组的实际切削力。负载率数据库用于存储切削程序执行时输出的负载率。机台效能数据库用于存储参数组、另一参数组及损耗系数组。
通过上述架构,本案所公开的刀具磨耗检测装置、其检测方法及刀具磨耗补偿方法,在铣削过程中即时地取得工具机本身具有的主轴电流负载,进一步推算出主轴的空载功率、总功率及切削功率,配合机台效能数据库计算出待测刀具的切削力后再以模糊逻辑单元判断刀具的磨耗程度。同时根据检测方法的磨耗程度判定,可提前更换已经剧烈磨耗的刀具,也可控制工具机的主轴调整切削轨迹以补偿轻微磨耗的刀具。在达到刀具状态即时监控的同时,减少不必要的刀具更换次数,而不需增测额外的刀具状态感测设备。
以上的关于本发明内容的说明及以下的实施方式的说明是用以示范与解释本发明的精神与原理,并且提供本发明的权利要求更进一步的解释。
附图说明
图1为本发明一实施例所绘示的刀具磨耗检测装置的功能方块示意图;
图2为本发明一实施例所绘示的刀具磨耗检测方法的流程图;
图3为本发明一实施例所绘示的模糊集合三角隶属函数示意图;
图4为本发明一实施例所绘示的刀具补偿示意图。
符号说明
1 工具机
10 主轴
12 刀具
14 工件
16 工作台
30 控制装置
50 运算装置
70 存储装置
72 刀具磨耗数据库
74 负载率数据库
76 机台效能数据库
90 切削动力计
S1~S8、S91、S92 执行步骤
D9 判断步骤
具体实施方式
以下在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点,其内容足以使任何熟悉相关技术者了解本发明的技术内容并据以实施,且根据本说明书所公开的内容、权利要求及附图,任何熟悉相关技术者可轻易地理解本发明相关的目的及优点。以下的实施例进一步详细说明本发明的观点,但非以任何观点限制本发明的范畴。
请参考图1。本发明所公开的刀具磨耗检测装置适用于工具机1及其主轴10连接的刀具12。工具机1包括前述的主轴10、工作台16及控制装置30。工件14置于工作台16上。刀具12由主轴10带动旋转,主轴10沿着X轴或Y轴方向移动以决定刀具12对工件14的切削位置,主轴10沿Z轴方向移动以决定刀具12对工件14的切削深度。
在本发明的一实施例中,刀具磨耗检测装置包括工具机1中的控制装置30、运算装置50及存储装置70。运算装置50电连接控制装置30,存储装置70电连接控制装置30及运算装置50。存储装置70包括刀具磨耗数据库72,负载率数据库74与机台效能数据库76。关于上述装置的作动方式,将于后文配合本发明所公开的刀具磨耗检测方法及刀具磨耗补偿方法的步骤一并说明。
请参考图2,依据本发明一实施例所公开的刀具磨耗检测方法及刀具磨耗补偿方法,首先必须设定加工条件。具体来说,如步骤S1所示,通过控制装置30上设置刀具12即将采用的第一参数组及第二参数组。实务上,位于工具机1中的控制装置30具有显示器及操作面板。显示器呈现加工相关信息,操作面板供使用者输入加工参数组。加工参数组例如包括:转速、进给率、切削深度及切削宽度等,本发明并不限制加工参数组的参数种类。
第一参数组及第二参数组是加工参数组的两种设定态样,其中第一参数组及第二参数组两者的转速、进给率及切削宽度等这些设定值都相同,不同之处为切削深度的设定值。第一参数组的切削深度为0,代表工具机1以第一参数组执行切削程序时,刀具12并不接触到工件14而是自行空转。第二参数组的切削深度不为0,代表工具机1以第二参数组执行切削程序时,刀具12接触到工件14并以所设定的切削深度值对工件14加工。
请参考图2的步骤S2。由于在执行所述的刀具磨耗检测方法时,运算装置50需要参考刀具磨耗数据库72与机台效能数据库76的信息以计算得出本次检测的刀具12的磨耗程度。因此若尚未建立上述二数据库,则必须在刀具12实际进行切削之前建立刀具磨耗数据库72与机台效能数据库76。然而,若上述二数据库在执行切削程序前已存在,则在执行所述的刀具磨耗检测方法时,可省略步骤S2,直接执行步骤S3。刀具磨耗数据库72与机台效能数据库76例如以一表格的形式存储于例如硬盘、闪存存储器等属于非挥发性存储媒介的存储装置70。
请参考图1,为建立上述两个数据库,本发明所公开的刀具磨耗检测装置还包括切削动力计(dynamometer)90,切削动力计90电连接主轴10及控制装置30。切削动力计90用以测量刀具12在切削程序执行时的实际切削力,切削动力计90例如旋转式切削动力计,通过压电晶体连接至主轴10,随着主轴旋转产生电压信号,经过一类比/数位转换器换算为实际切削力或实际切削力矩。
刀具磨耗数据库72的建立目的在于更精确地呈现刀具12的磨耗程度。因此根据刀具12的磨耗量(单位:毫米mm)区分出:初期磨耗(例如磨耗量为0.1mm)、正常磨耗(例如磨耗量为0.3mm)及剧烈磨耗(例如磨耗量为0.5mm)三种磨耗程度,但本发明并不局限于上述定义数值或磨耗程度分类数。
为了在刀具12长时间的切削过程中即时且精确地掌握刀具磨耗程度,有必要在实际加工之前,预先取得具有不同磨耗程度的刀具12的多个实际切削力数据,并以此作为实际加工时刀具磨耗程度判定的依据。详言之,首先取得对应初期磨耗、正常磨耗及剧烈磨耗三种磨耗程度的至少一把刀具。将上述三种不同磨耗程度的刀具的其中一者结合于主轴10。然后工具机1根据第二参数组执行切削程序。请参考图1,在切削程序执行期间,切削动力计90测量实际切削力,再将测量到的实际切削力存储至刀具磨耗数据库72。在搜集此刀具的实际切削力之后,重复地以相同方式搜集其他两种具有不同磨耗程度的刀具的实际切削力。故总共至少测量三次实际切削力且记录之。下表为一刀具磨耗数据库72的记录范例,其中转速、进给率及切削深度是第二参数组的设定值。实务上,随着工件14材质或样式的不同,需视情况设置不同的加工参数组。因此,也有必要针对这些新的加工参数组以切削动力计90测量出对应的实际切削力并新增至刀具磨耗数据库72。
刀具磨耗数据库记录范例表
机台效能数据库76的建立目的在于使运算装置50得以通过损耗系数组计算出切削功率。后文将配合主轴10负载率一并说明机台效能数据库76所记录的内容。
请参考图2的步骤S3-S4。控制装置30根据第一参数组控制工具机1执行切削程序。在切削程序执行过程中,控制装置30除了通过显示器显示负载率之外,更以每脉波一次的频率将负载率数据记录至负载率数据库74以便运算装置50即时取用。控制装置30所输出的负载率实际上是额定电流除以实际电流。请参考图2的步骤S5-S6。在工具机1根据第一参数组执行完切削程序后,工具机2根据第二参数组控制工具机1执行切削程序。与前述步骤S3-S4相同的流程,控制装置30在切削程序执行过程中,通过显示器显示负载率并将负载率数据记录至负载率数据库74以便运算装置50即时取用。
请参考图2的步骤S7。在步骤S4及步骤S6得到的负载率,需通过运算装置50经由若干次转换计算得出刀具12的估测切削力。详言之,负载率与功率具有如下关系。
P=T×ω (公式1)
其中P为功率,T为负载率,ω为角速度,可从加工参数组中的转速换算得出角速度。
而功率P是一个时间t的函数,在本发明一实施例中,工具机1以第一参数组执行切削程序时所测量到的负载率,经由公式1换算得到空载功率Pu(t)。工具机1以第二参数组执行切削程序时所测量到的负载率,经由公式1换算得到总功率Pi(t)。总功率Pi(t)及空载功率Pu(t)具有如下关系:
Pi(t)=Pu(t)+Pc(t)+Pa(t) (公式2)
其中Pc(t)为切削功率,Pa(t)为附加损耗功率。由公式2可知:总功率Pi(t)是空载功率Pu(t)、切削功率Pc(t)及附加损耗功率Pa(t)的总和。其中总功率Pi(t)及空载功率Pu(t)可由运算装置50根据负载率及转速换算得出。附加损耗功率Pa(t)关联于主轴10的传动机构例如齿轮、轴承或皮带等元件损耗。一般而言,附加损耗功率Pa(t)难以直接准确测量。但是附加损耗功率Pa(t)与切削功率Pc(t)具有一正比关系如下:
Pa(t)=α1Pc 2(t)+α2Pc(t) (公式3)
其中,α1及α2代表损耗系数组。
将公式2中的Pa(t)以公式3代入整理后可得到方程式如下:
α1Pc 2(t)+(1+α2)Pc(t)+(Pu(t)-Pi(t))=0 (公式4)
为解出损耗系数组的两个未知数α1及α2,除了运算装置50代入先前得出的一组空载功率Pu(t)和一组总功率Pi(t)之外,当工具机1以切削动力计90测量实际切削力时,运算装置50也必须将实际切削力通过例如下列关系式计算得到切削功率Pc(t)。
Pc(t)=Fc×Vc (公式5)
其中Fc代表切削力,Vc代表切削线速度,而切削线速度可由加工参数组中的转速换算得出。此外,控制装置30还必须通过另一加工参数组控制工具机1执行切削程序以取得第二组总功率Pi2(t)以及第二组切削功率Pc2(t)。在取得至少经过两次切削加工所得到的总功率Pi(t)及Pi2(t)和切削功率Pc(t)及Pc2(t)后,运算装置50得以解出损耗系数组α1及α2,并且将损耗系数组与加工参数组存储于机台效能数据库76。实务上,为确保减少人为或随机因素导致误差,可于步骤S2预先执行两次以上基于不同加工参数组的切削程序,再以最小平方法计算得出损耗系数组。机台效能数据库76记录损耗系数组及其对应的加工参数组。在机台效能数据库76建立之后,运算装置50可由负载率数据库76取出步骤S4记录的空载功率Pu(t)、步骤S6记录的总功率Pi(t)以及机台效能数据库76的损耗系数组α1及α2代入公式6,计算得出本次检测的刀具12的切削功率Pc(t)
接着,运算装置50根据公式5将本次检测的刀具12的切削功率Pc(t)转换成估测切削力。总括来说,在图2的步骤S7中,运算装置50基于提刀空跑与实际切削的两次切削程序中所产生的负载率,以及第一参数组和第二参数组中包括的转速信息,基于公式1到公式6逐步计算,得到本次检测的刀具12实际切削的估测切削力。而在计算过程中得到的损耗系数组则必须记录至机台效能数据库76中,以便后续检测时使用。
请参考图2的步骤S8。在本发明一实施例中,运算装置50还包含一模糊逻辑单元。模糊逻辑单元包括一三角隶属函数(Triangular-shaped membership function)如下:
当(F1≤Fc≤F2)时,当(Fc≤F1)时,μ1(Fc)=1;当上述情况之外时,μ1(Fc)=0;
当(F1≤Fc≤F2)时,当(F2≤Fc≤F3)时,当上述情况之外时,μ2(Fc)=0;以及
当(F2≤Fc≤F3)时,当(Fc≥F3)时,μ3(Fc)=1;当上述情况之外时,μ3(Fc)=0 (公式7)
其中μ1、μ2及μ3各自为初期磨耗、正常磨耗及剧烈磨耗的隶属函数,其进一步的内容详述于后。Fc为步骤S7所计算的估测切削力。F1、F2及F3各自为初期磨耗切削力、正常磨耗切削力及剧烈磨耗切削力,也就是当建立刀具磨耗数据库72时,以动力切削计90所测量得到的实际切削力。图3则是依据公式7及刀具磨耗数据库记录范例表中三组实际切削力所绘示的三角隶属函数示意图。
模糊逻辑单元中还包括下列五条模糊集合判断规则用以判断磨耗程度:
μ1(Fc)>μ2(Fc)且μ1(Fc)>μ3(Fc):初期磨耗。
μ2(Fc)>μ1(Fc)且μ2(Fc)>μ3(Fc):正常磨耗。
μ3(Fc)>μ1(Fc)且μ3(Fc)>μ2(Fc):剧烈磨耗。
μ1(Fc)=μ2(Fc)且μ3(Fc)=0:初期磨耗。
μ2(Fc)=μ3(Fc)且μ1(Fc)=0:正常磨耗。
故在步骤S8中,运算装置50输入估测切削力Fc至模糊逻辑单元的三角隶属函数后,分别得到三组隶属度数值μ1(Fc),μ2(Fc)及μ3(Fc),然后根据上述模糊集合判断规则,运算装置50可判断并输出本次检测刀具12的磨耗程度。
请参考图2的步骤D9。控制装置30接收运算装置50输出的磨耗程度。请一并参考步骤S91以及图4,其关联于本发明所公开的刀具磨耗补偿方法。若本次检测的刀具12属于初期磨耗或属于正常磨耗,则控制装置30从刀具磨耗数据库72中根据估测切削力及加工参数组进行比对,得到本次检测的刀具12的估测磨耗量。然后控制装置30设置工具机1的数控指令,例如FANUC数控系统中的刀具半径补偿命令G41/G42/G43,控制装置30通过数控指令调整主轴10的切削轨迹。例如在图4中,刀具12的估测磨耗量为d,故控制装置30调整工具机1的主轴沿Z轴方向朝着工件14下移距离d,使得已磨耗的刀具12接触工件14进行加工。实务上,控制装置30利用FANUC数控系统的可编程数据输入指令,例如G10L13PxRx设定,由刀径磨耗命令获得磨耗补偿值,其中G10为可编程数据输入指令,L13为刀径磨耗值,Px为刀具12所属的编号,Rx为本次检测刀具12的估测磨耗量,如此便可自动将磨耗补偿值告知控制装置30,使其调整主轴10的切削轨迹。
请参考步骤S92,若是本次检测的刀具12属于剧烈磨耗,则控制装置30通过显示器发出警示,通知使用者及早更换刀具12。
通过步骤S91的刀具磨耗补偿方法,可增加刀具12的使用寿命,使轻微磨耗的刀具与未磨耗的刀具达到相同的切削效果。另一方面,通过步骤S92的即时警示,可避免受损的刀具12影响后续工件14的切削程序。
下表列出具有不同磨耗程度的刀具12的估算切削力及测量切削力的比对以及切削程序所采用的加工参数组。根据下表得知:在本发明所提出的刀具磨耗检测方法的一实施例中,对于切削力估测的准确度在96%以上。
刀具磨耗程度对照表
综上所述,本发明所公开的刀具磨耗检测装置、其检测方法及刀具磨耗补偿方法,使用刀具在切削过程中主轴的电流负载率、配合刀具磨耗数据库及机台效能数据库中所存储的加工相关信息,由运算装置及模糊逻辑单元判断出刀具的磨耗程度;进一步地根据磨耗程度决定进行刀具切削轨迹补偿或更换剧烈磨耗的刀具。本发明在刀具切削时可达到即时检测,其中不需额外增设感测元件。而且,检测结果更精确反映刀具的各种磨耗状态,因而提升工具机的生产效能,减少额外的生产设备成本。
Claims (20)
1.一种刀具磨耗检测方法,适用于以一主轴结合一刀具的工具机,其特征在于,所述的刀具磨耗检测方法包括:
以一第一参数组设置该工具机,其中该第一参数组包括一第一切削深度且该第一切削深度为0;
以该工具机及该刀具根据该第一参数组执行一切削程序,以一存储装置记录该切削程序执行时该主轴的一第一负载率;
在该工具机及该刀具根据该第一参数组执行该切削程序之后,以一第二参数组设置该工具机,其中该第二参数组包括一第二切削深度且该第二切削深度不为0;
以该工具机及该刀具根据该第二参数组执行该切削程序,以该存储装置记录该切削程序执行时该主轴的一第二负载率;
以一运算装置根据该第一负载率、该第二负载率及一机台效能数据库计算一估测切削力;以及
以该运算装置的一模糊逻辑单元根据该估测切削力及一刀具磨耗数据库输出一磨耗程度。
2.如权利要求1所述的刀具磨耗检测方法,其中该第一参数组还包括转速、进给率及切削宽度,该第二参数组还包括与该第一参数组相同的转速、进给率及切削宽度。
3.如权利要求1所述的刀具磨耗检测方法,其中该磨耗程度至少包括初期磨耗、正常磨耗及剧烈磨耗其中之一者。
4.如权利要求1所述的刀具磨耗检测方法,其中在输出该磨耗程度之前,还包括:
取得不同磨耗程度的多个刀具并测量该些刀具的一磨耗量;
以该工具机根据该第二参数组对各该些刀具分别执行该切削程序;
以一切削动力计测量各该些切削程序执行时的一实际切削力;以及
记录各该些刀具的该磨耗量及对应的该实际切削力至该刀具磨耗数据库。
5.如权利要求1所述的刀具磨耗检测方法,其中在计算该估测切削力之前,还包括:
以一切削动力计测量根据该第二参数组执行该切削程序时的一实际切削力;
以该运算装置根据该实际切削力计算一切削功率;
以该运算装置根据该第一负载率及该第一参数组计算一空载功率;
以该运算装置根据该第二负载率及该第二参数组计算一总功率;
以该运算装置根据该切削功率、该空载功率及该总功率计算一损耗系数组;以及
记录该损耗系数组至该机台效能数据库。
6.如权利要求4所述的刀具磨耗检测方法,其中在记录该实际切削力至该刀具磨耗数据库之后,还包括以该运算装置根据各该些刀具对应的该实际切削力定义一三角隶属函数;该三角隶属函数用以产生多个模糊集合隶属度。
7.如权利要求6所述的刀具磨耗检测方法,其中在输出该磨耗程度之前,还包括以该模糊逻辑单元输出该些模糊集合隶属度至一模糊集合判断规则。
8.如权利要求6所述的刀具磨耗检测方法,其中该三角隶属函数为:
当(F1≤Fc≤F2)时,当(Fc≤F1)时,μ1(Fc)=1;当上述情况之外时,μ1(Fc)=0;
当(F1≤Fc≤F2)时,当(F2≤Fc≤F3)时,当上述情况之外时,μ2(Fc)=0;以及
当(F2≤Fc≤F3)时,当(Fc≥F3)时,μ3(Fc)=1;当上述情况之外时,μ3(Fc)=0;
其中,Fc代表该估测切削力,F1代表一初期磨耗切削力,F2代表一正常磨耗切削力,F3代表一剧烈磨耗切削力,μ1代表一初期磨耗隶属函数、μ2代表一正常磨耗隶属函数,μ3代表一剧烈磨耗隶属函数。
9.如权利要求8所述的刀具磨耗检测方法,其中该模糊逻辑单元还包括多个模糊集合判断规则用以决定该磨耗程度为初期磨耗、正常磨耗或剧烈磨耗,其中初期磨耗对应的该些模糊集合判断规则包括:
(μ1(Fc)>μ2(Fc))&&(μ1(Fc)>μ3(Fc))以及(μ1(Fc)=μ2(Fc))&&(μ3(Fc)=0);
正常磨耗对应的该些模糊集合判断规则包括:
(μ2(Fc)>μ1(Fc))&&(μ2(Fc)>μ3(Fc))以及(μ2(Fc)=μ3(Fc))&&(μ1(Fc)=0);
以及剧烈磨耗对应的该些模糊集合判断规则包括:
(μ3(Fc)>μ1(Fc))&&(μ3(Fc)>μ2(Fc))。
10.一种刀具磨耗补偿方法,适用于以一主轴结合一刀具的工具机,其特征在于,所述的刀具磨耗补偿方法包括:
以一第一参数组设置该工具机,其中该第一参数组包括一第一切削深度且该第一切削深度为0;
以该工具机及该刀具根据该第一参数组执行一切削程序,以一存储装置记录该切削程序执行时该主轴的一第一负载率;
在该工具机及该刀具根据该第一参数组执行该切削程序之后,以一第二参数组设置该工具机,其中该第二参数组包括一第二切削深度且该第二切削深度不为0;
以该工具机及该刀具根据该第二参数组执行该切削程序,以该存储装置记录该切削程序执行时该主轴的一第二负载率;
以一运算装置根据该第一负载率、该第二负载率及一机台效能数据库计算一估测切削力;
以该运算装置的一模糊逻辑单元根据该估测切削力及一刀具磨耗数据库输出一磨耗程度;以及
以该工具机根据该磨耗程度调整该刀具的切削轨迹。
11.如权利要求10所述的刀具磨耗补偿方法,其中该磨耗程度至少包括初期磨耗、正常磨耗及剧烈磨耗其中之一者。
12.如权利要求10所述的刀具磨耗补偿方法,其中以该工具机根据该磨耗程度调整该刀具的切削轨迹包含:以一控制装置根据该磨耗程度产生一刀具半径补偿命令并设置该工具机的数控指令,以调整该工具机的主轴的切削轨迹。
13.如权利要求10所述的刀具磨耗补偿方法,其中以该工具机根据该磨耗程度调整该刀具的切削轨迹包含:以一控制装置根据该磨耗程度设定一可编程数据输入指令,并由一刀径磨耗命令获得一磨耗补偿值,以调整该工具机的主轴的切削轨迹。
14.如权利要求10所述的刀具磨耗补偿方法,其中该控制装置根据一可编程数据输入指令、一刀径磨耗值、一刀具编号及该磨耗程度设定该刀径磨耗命令。
15.一种刀具磨耗检测装置,适用于以一主轴结合一刀具的工具机,其特征在于,该刀具磨耗检测装置包括:
控制装置,用于根据一参数组及另一参数组分别执行一切削程序并输出该些切削程序执行时的一负载率及另一负载率,其中该参数组及该另一参数组具有不同的加工参数;
运算装置,电连接该控制装置,该运算装置用于根据该负载率及该另一负载率计算一损耗系数组,该运算装置还用于根据该负载率及一机台效能数据库计算一估测切削力,该运算装置还包括一模糊逻辑单元用于根据该估测切削力及一刀具磨耗数据库输出一磨耗程度;以及
存储装置,电连接该控制装置及该运算装置,该存储装置包括该刀具磨耗数据库、一负载率数据库及该机台效能数据库,该刀具磨耗数据库用于存储另一参数组及对应该另一参数组的一实际切削力;该负载率数据库用于存储该切削程序执行时输出的该负载率,该机台效能数据库用于存储该参数组、该另一参数组及该损耗系数组。
16.如权利要求15所述的刀具磨耗检测装置,其中还包括一切削动力计电连接至该主轴及该控制装置,该切削动力计用以测量该主轴结合该刀具执行该切削程序时的该实际切削力,且该控制装置还用以接收该实际切削力并存储至该刀具磨耗数据库。
17.如权利要求15所述的刀具磨耗检测装置,其中各该二参数组的加工参数包括切削深度、转速、进给率及切削宽度。
18.如权利要求17所述的刀具磨耗检测装置,其中该二参数组的一的切削深度为0,且该二参数组的另一者的切削深度不为0。
19.如权利要求15所述的刀具磨耗检测装置,其中该模糊逻辑单元包括一三角隶属函数,该三角隶属函数为:
当(F1≤Fc≤F2)时,当(Fc≤F1)时,μ1(Fc)=1;当上述情况之外时,μ1(Fc)=0;
当(F1≤Fc≤F2)时,当(F2≤Fc≤F3)时,当上述情况之外时,μ2(Fc)=0;以及
当(F2≤Fc≤F3)时,当(Fc≥F3)时,μ3(Fc)=1;当上述情况之外时,μ3(Fc)=0。
20.如权利要求19所述的刀具磨耗检测装置,其中该模糊逻辑单元还包括多个模糊集合判断规则用以决定该磨耗程度为初期磨耗、正常磨耗或剧烈磨耗,其中初期磨耗对应的该些模糊集合判断规则包括:
(μ1(Fc)>μ2(Fc))&&(μ1(Fc)>μ3(Fc))以及(μ1(Fc)=μ2(Fc))&&(μ3(Fc)=0);
正常磨耗对应的该些模糊集合判断规则包括:
(μ2(Fc)>μ1(Fc))&&(μ2(Fc)>μ3(Fc))以及(μ2(Fc)=μ3(Fc))&&(μ1(Fc)=0);
以及剧烈磨耗对应的该些模糊集合判断规则包括:
(μ3(Fc)>μ1(Fc))&&(μ3(Fc)>μ2(Fc))。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
TW106139778A TWI650625B (zh) | 2017-11-16 | 2017-11-16 | 刀具磨耗檢測裝置、其檢測方法及刀具磨耗補償方法 |
TW106139778 | 2017-11-16 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109799784A true CN109799784A (zh) | 2019-05-24 |
CN109799784B CN109799784B (zh) | 2020-07-28 |
Family
ID=66213706
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201711337460.3A Active CN109799784B (zh) | 2017-11-16 | 2017-12-14 | 刀具磨耗检测装置、其检测方法及刀具磨耗补偿方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10493583B2 (zh) |
CN (1) | CN109799784B (zh) |
TW (1) | TWI650625B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113927368A (zh) * | 2021-09-23 | 2022-01-14 | 苏州大学 | 基于切削力系数曲线拐点识别的微铣刀刃口磨损监测方法 |
Families Citing this family (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106154977B (zh) * | 2016-09-27 | 2018-03-27 | 重庆大学 | 一种数控机床切削工步全过程中关键时刻的判断方法 |
JP6574915B1 (ja) * | 2018-05-15 | 2019-09-11 | 東芝機械株式会社 | 被加工物の加工方法および被加工物の加工機 |
JP6959279B2 (ja) * | 2019-02-28 | 2021-11-02 | ファナック株式会社 | 工作機械および加工変更方法 |
TWI716880B (zh) * | 2019-05-22 | 2021-01-21 | 施耐德電機股份有限公司 | 刀具磨損程度分類模型、訓練方法與評估方法、以及電腦程式產品 |
KR20220058898A (ko) * | 2019-09-06 | 2022-05-10 | 스미또모 덴꼬 쇼오께쯔 고오낑 가부시끼가이샤 | 가공 시스템 및 가공물의 제조 방법 |
TWI702535B (zh) * | 2019-11-15 | 2020-08-21 | 財團法人工業技術研究院 | 單向纖維複合材料切削力學模型建模裝置與建模方法 |
AU2020267181A1 (en) * | 2019-12-06 | 2021-06-24 | Techtronic Cordless Gp | Power tool element indicating system and method |
TWI710425B (zh) * | 2019-12-10 | 2020-11-21 | 財團法人工業技術研究院 | 刀具路徑擷取方法及裝置 |
CN111242202B (zh) * | 2020-01-07 | 2022-03-08 | 燕山大学 | 基于度量学习的车削加工刀具磨损状态监测方法 |
CN111337372A (zh) * | 2020-04-22 | 2020-06-26 | 上海隧道工程有限公司 | 用于刀具切削试验平台的激光扫描测量装置和测量方法 |
CN111626623B (zh) * | 2020-05-29 | 2022-05-24 | 中铁二十局集团第五工程有限公司 | 一种复合地层中盾构机滚刀换刀控制方法 |
CN111609778B (zh) * | 2020-05-29 | 2021-08-17 | 珠海格力智能装备有限公司 | 加工精度的检验方法及装置 |
DE102020115462A1 (de) * | 2020-06-10 | 2021-12-16 | Homag Plattenaufteiltechnik Gmbh | Verfahren zum Betreiben einer Werkstückbearbeitungsanlage, sowie Werkstückbearbeitungsanlage |
CN112077669A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-12-15 | 鸿富锦精密电子(烟台)有限公司 | 刀具磨损检测及补偿方法、装置及计算机可读存储介质 |
TWI753724B (zh) * | 2020-12-28 | 2022-01-21 | 財團法人工業技術研究院 | 具預壓元件之感測裝置 |
CN113155435A (zh) * | 2021-04-30 | 2021-07-23 | 深圳素士科技股份有限公司 | 陶瓷刀片检测方法、剃须刀检测装置和剃须刀 |
CN113255074B (zh) * | 2021-05-20 | 2022-09-13 | 中国建筑第五工程局有限公司 | 基于梁-弹簧单元的静态tbm&epb刀具磨损反分析方法 |
CN113386020B (zh) * | 2021-06-27 | 2022-05-27 | 天路自动化(江苏)有限公司 | 一种模架加工自动补偿系统 |
TWI803989B (zh) * | 2021-09-24 | 2023-06-01 | 律盟風險管理顧問股份有限公司 | 管理系統及其操作方法 |
CN114161178B (zh) * | 2021-12-17 | 2023-09-22 | 安徽尧工数控科技有限公司 | 一种用于机床的数控切削的刀盘 |
CN115007942A (zh) * | 2022-05-17 | 2022-09-06 | 西门子(中国)有限公司 | 控制飞锯设备的方法和装置 |
CN115167276B (zh) * | 2022-06-22 | 2023-05-23 | 武汉益模科技股份有限公司 | 一种基于刀路运行轨迹的刀具寿命预测方法 |
TWI813372B (zh) * | 2022-07-12 | 2023-08-21 | 財團法人工業技術研究院 | 複材刀具切削監控系統及其監控方法 |
CN115562161B (zh) * | 2022-10-17 | 2024-02-02 | 南京航空航天大学 | 一种基于在线监测的刀具切削路径加工误差补偿方法 |
CN116011263B (zh) * | 2023-03-27 | 2023-06-09 | 南昌新宝路航空科技有限公司 | 刀具使用寿命的预测方法及数控刀具的调度方法和系统 |
CN117291582B (zh) * | 2023-11-27 | 2024-03-29 | 合肥宝康自动化系统有限公司 | 一种基于数据分析的工业生产互联监控系统 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0749934A2 (de) * | 1995-03-02 | 1996-12-27 | Brandmaier Messen, Steuern, Software | Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung der dynamischen Beanspruchung an Bauteilen, Anlagen und Maschinen |
CN1166803A (zh) * | 1995-07-24 | 1997-12-03 | 川崎制铁株式会社 | 热轧钢材的表面切削方法及其装置 |
JP2005353903A (ja) * | 2004-06-11 | 2005-12-22 | Ultrasonic Engineering Co Ltd | ワイヤボンディング装置 |
EP1923170A2 (en) * | 2006-11-15 | 2008-05-21 | HANWHA TECH M Co., Ltd. | Automatic lathe |
CN101209530A (zh) * | 2006-12-26 | 2008-07-02 | 财团法人工业技术研究院 | 刀具状态检测装置及方法 |
CN103576615A (zh) * | 2012-07-30 | 2014-02-12 | 台中精机厂股份有限公司 | 工具机智能化适应性定负载切削控制方法与系统 |
CN106054808A (zh) * | 2016-07-29 | 2016-10-26 | 深圳市艾宇森自动化技术有限公司 | 一种刀具管理系统和方法 |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4694686A (en) * | 1984-06-18 | 1987-09-22 | Borg-Warner Corporation | Cutting tool wear monitor |
US4802095A (en) | 1986-12-24 | 1989-01-31 | The Boeing Company | Method for indicating end mill wear |
US4831365A (en) * | 1988-02-05 | 1989-05-16 | General Electric Company | Cutting tool wear detection apparatus and method |
US5407265A (en) * | 1992-07-06 | 1995-04-18 | Ford Motor Company | System and method for detecting cutting tool failure |
JPH06262492A (ja) | 1993-03-17 | 1994-09-20 | Fanuc Ltd | 外乱負荷推定による工具の寿命管理方法 |
EP1162029B1 (de) | 2000-05-15 | 2003-03-19 | Prometec GmbH | Verfahren und Vorrichtung zum Überwachen des Verschleisszustandes eines Werkzeuges |
US7571022B2 (en) | 2004-10-25 | 2009-08-04 | Ford Motor Company | System and method for monitoring machine health |
JP2006130604A (ja) * | 2004-11-05 | 2006-05-25 | Denso Corp | 切削装置の刃具摩耗の検出方法、検出装置及び切削装置 |
US20080161959A1 (en) | 2006-12-01 | 2008-07-03 | Jerard Robert B | Method to measure tool wear from process model parameters |
KR101776956B1 (ko) | 2010-12-09 | 2017-09-19 | 두산공작기계 주식회사 | 공작기계의 공구 손상 탐지장치 및 공구손상 탐지방법 |
TWI422460B (zh) | 2010-12-28 | 2014-01-11 | Nat Univ Chung Hsing | Tool nose detection method for cutting machine tool |
WO2013038529A1 (ja) * | 2011-09-14 | 2013-03-21 | 株式会社ジェイテクト | 加工誤差算出装置、加工誤差算出方法、加工制御装置および加工制御方法 |
TWI453557B (zh) | 2012-07-23 | 2014-09-21 | Victor Taichung Machinery Works Co Ltd | Tooling machine intelligent adaptive load cutting control method and system |
US10401271B2 (en) * | 2013-11-29 | 2019-09-03 | Safran Aircraft Engines | Method and device for determining the wear of a cutting tool flank |
TWM498647U (zh) | 2013-12-18 | 2015-04-11 | Univ St Johns | 監控與檢測整合車銑複合加工機 |
WO2016067384A1 (ja) * | 2014-10-29 | 2016-05-06 | 株式会社牧野フライス製作所 | 工作機械の制御方法および工作機械の制御装置 |
TWM516718U (zh) * | 2015-10-22 | 2016-02-01 | Buffalo Machinery Company Ltd | 加工機刀具磨耗檢測模組 |
TWI593502B (zh) * | 2015-11-13 | 2017-08-01 | 財團法人工業技術研究院 | 刀具檢測裝置及其刀具檢測方法 |
CN105834835B (zh) | 2016-04-26 | 2018-06-19 | 天津大学 | 一种基于多尺度主元分析的刀具磨损在线监测方法 |
CN106475855A (zh) | 2016-11-22 | 2017-03-08 | 无锡职业技术学院 | 一种数控机床主轴负荷的在线检测设备和检测方法 |
-
2017
- 2017-11-16 TW TW106139778A patent/TWI650625B/zh active
- 2017-12-14 CN CN201711337460.3A patent/CN109799784B/zh active Active
- 2017-12-26 US US15/854,601 patent/US10493583B2/en active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0749934A2 (de) * | 1995-03-02 | 1996-12-27 | Brandmaier Messen, Steuern, Software | Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung der dynamischen Beanspruchung an Bauteilen, Anlagen und Maschinen |
CN1166803A (zh) * | 1995-07-24 | 1997-12-03 | 川崎制铁株式会社 | 热轧钢材的表面切削方法及其装置 |
JP2005353903A (ja) * | 2004-06-11 | 2005-12-22 | Ultrasonic Engineering Co Ltd | ワイヤボンディング装置 |
EP1923170A2 (en) * | 2006-11-15 | 2008-05-21 | HANWHA TECH M Co., Ltd. | Automatic lathe |
CN101209530A (zh) * | 2006-12-26 | 2008-07-02 | 财团法人工业技术研究院 | 刀具状态检测装置及方法 |
CN103576615A (zh) * | 2012-07-30 | 2014-02-12 | 台中精机厂股份有限公司 | 工具机智能化适应性定负载切削控制方法与系统 |
CN106054808A (zh) * | 2016-07-29 | 2016-10-26 | 深圳市艾宇森自动化技术有限公司 | 一种刀具管理系统和方法 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
HE KUN-JIN: "《Research of Dynamic Generation for Terrain and Dredging Cutter》", 《2009 SECOND INTERNATIONAL CONFERENCE ON INTELLIGENT COMPUTATION TECHNOLOGY AND AUTOMATION》 * |
胡智鹏: "《基于模糊逻辑的刀具磨损状态检测》", 《山东工业技术》 * |
齐孟雷: "《模具钢铣削中刀具磨损的试验研究》", 《工具技术》 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113927368A (zh) * | 2021-09-23 | 2022-01-14 | 苏州大学 | 基于切削力系数曲线拐点识别的微铣刀刃口磨损监测方法 |
CN113927368B (zh) * | 2021-09-23 | 2023-03-07 | 苏州大学 | 基于切削力系数曲线拐点识别的微铣刀刃口磨损监测方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US10493583B2 (en) | 2019-12-03 |
TWI650625B (zh) | 2019-02-11 |
US20190143467A1 (en) | 2019-05-16 |
CN109799784B (zh) | 2020-07-28 |
TW201923495A (zh) | 2019-06-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109799784A (zh) | 刀具磨耗检测装置、其检测方法及刀具磨耗补偿方法 | |
Roth et al. | Quality and inspection of machining operations: tool condition monitoring | |
US7571022B2 (en) | System and method for monitoring machine health | |
KR101957711B1 (ko) | 가공좌표계상 가공시간에 따라 가공위치와 물리적 가공절삭 특성값을 매핑하는 절삭특성맵을 활용하여 절삭상태를 지능적으로 감시 및 진단하고, 절삭조건을 제어할 수 있는 지능형 cnc공작기계 제어시스템 | |
JP6752866B2 (ja) | 刃具状態検査システム及び方法 | |
Segreto et al. | Machine learning for in-process end-point detection in robot-assisted polishing using multiple sensor monitoring | |
JP2012254499A (ja) | 工作機械の加工異常検知装置及び加工異常検知方法 | |
CN104898565A (zh) | 改进的用于颤振预测的数据库 | |
CN110297461A (zh) | 异常检测装置 | |
Kiswanto | Digital twin approach for tool wear monitoring of micro-milling | |
Prickett | An integrated approach to autonomous maintenance management | |
CN108426665A (zh) | 基于磨削阻力矩实时测量的砂轮磨损在线监测与报警装置 | |
CN105573250A (zh) | 机械加工在线品质管控方法和系统以及加工机床 | |
TW202333011A (zh) | 監測工具機的狀態之方法 | |
CN113305644A (zh) | 一种基于零件测量数据的刀具状态监测及预警方法和系统 | |
JP7101131B2 (ja) | 数値制御システム | |
CN114800040A (zh) | 工艺-状态数据关联的刀具磨损监测方法及系统 | |
JPH1034496A (ja) | マシニングセンタ | |
JP2020191043A (ja) | 異常検出装置、異常検出サーバ及び異常検出方法 | |
TWI771757B (zh) | 工具機精度預測與補償系統 | |
CN208621219U (zh) | 基于磨削阻力矩实时测量的砂轮磨损在线监测装置 | |
Mohtaram et al. | Detect tool breakage by using combination neural decision system & Anfis tool wear predictor | |
KR101170323B1 (ko) | 주축 구동 모터의 전류값을 이용한 절삭 가공 장치의 상태 모니터링 방법 | |
Bahador et al. | Condition Monitoring for Predictive Maintenance of Machines and Processes in ARTC Model Factory | |
Al-Habaibeh et al. | Sensor fusion for an integrated process and machine condition monitoring system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |