CN110370079A - 一种铣刀磨损测量方法 - Google Patents

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侯庆俊
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    • 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
    • B23Q17/00—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/09—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring cutting pressure or for determining cutting-tool condition, e.g. cutting ability, load on tool

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Abstract

本发明公开了一种铣刀磨损测量方法，包括以下步骤：(1)设置测量刀具进给时间和钻削力的测量仪器，所述刀具进给量和钻削力的测量仪器包括KISTLER‑9272测力仪和Honeywell闭环电流传感器；(2)检测KISTLER‑9272测力仪的S1阶段，计算出实时的钻削力，进入S2阶段；(3)检测Honeywell闭环电流传感器的S2阶段，通过检测主轴电流脉冲的频率，计算出钻削单位厚度的钻削时间，进入S3阶段；(4)钻削力是否小于55N的S3阶段；(5)钻削力是否小于200N的S4阶段；(6)钻削时间是否小于0.11s的S5阶段；(7)钻削时间是否小于0.50s的S6阶段；(8)是否继续检测的S7阶段。该铣刀磨损测量方法，采用间接法得出刀具的磨损程度，整个过程简洁明了，刀具磨损程度的判断也较为准确。

Description

一种铣刀磨损测量方法
技术领域
本发明涉及铣刀磨损测量技术领域，具体为一种铣刀磨损测量方法。
背景技术
钻削加工是制造业金属机械加工中较为普遍的一道工艺。铣刀作为钻削加工的通用设备，在工业自动化生产流水线上得到了广泛的应用。而麻花钻是钻削加工常用的刀具，其磨损失效不仅会给工件的尺寸加工造成较大偏差，而且磨损严重可能导致的停机会降低自动化生产的效率，甚至损坏机器设备。能够及时监测到钻头的磨损状态，并在发生磨损失效造成故障前及时预警，自动化流水线钻削加工对此有着迫切需求。因此研究和设计钻孔动力头钻削刀具磨损监测系统具有重要意义。
目前测量铣刀磨损的主要方法有两种，直接法和间接法，直接法一般应用于非加工过程中的离线监测，通过传感设备直接得到刀具位置、形状等参数进而判别刀具磨损状况；间接法则是通过测量刀具振动、受力、电流、声发射等间接指标并与切削磨损状态之间建立相关关系，从而得到刀具的磨损程度。
直接法虽然精度较高，但往往存在不能保证实时监测，同时受环境因素影响大等缺点；而间接法与之相比则具备更多优点，如对加工过程无影响，可保证连续监测。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种铣刀磨损测量方法，解决了上述背景技术中提出的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种铣刀磨损测量方法，包括以下步骤：
(1)设置测量刀具进给时间和钻削力的测量仪器，所述刀具进给量和钻削力的测量仪器包括KISTLER-9272测力仪和Honeywell闭环电流传感器；
(2)检测KISTLER-9272测力仪的S1阶段，计算出实时的钻削力，进入S2阶段；
(3)检测Honeywell闭环电流传感器的S2阶段，通过检测主轴电流脉冲的频率，计算出钻削单位厚度的钻削时间，进入S3阶段；
(4)钻削力是否小于55N的S3阶段；
(5)钻削力是否小于200N的S4阶段；
(6)钻削时间是否小于0.11s的S5阶段；
(7)钻削时间是否小于0.50s的S6阶段；
(8)是否继续检测的S7阶段。
可选的，所述步骤(4)的具体过程为，看实时监控的钻削力有无超过55N，如果没有，则说明刀具加工正常，然后进入S7阶段，否则进入S4阶段。
可选的，所述步骤(5)的具体过程为，看实时监控的钻削力有无超过200N，如果没有，则说明刀具是初期磨损，系统发出一级警告，然后进入S7阶段，否则进入S5阶段。
可选的，所述步骤(6)的具体过程为，看钻削单位厚度下的加工时间有无超过0.11s，如果没有，则说明刀具仍然属于初期磨损，系统发出一级警告，然后进入S7阶段，否则进入S6阶段。
可选的，所述步骤(7)的具体过程为，看钻削单位厚度下的加工时间有无超过0.50s，如果没有，则说明刀具是正常磨损，系统发出二级警告，提醒施工人员随时更换该刀位刀具，然后进入S7阶段，如果超过0.50s，则认为整个刀具磨损严重，系统提示严重警告状态，提醒施工人员立即更换该刀具，避免加工损失，然后进入S7阶段。
可选的，所述步骤(8)的具体过程为，需要根据实际工况，判断是否需要重新检测，若需要重新检测，则延时30秒钟重新开始检测，进入S1阶段，否则结束整个流程进入休眠状态。
本发明提供了一种铣刀磨损测量方法，具备以下有益效果：该铣刀磨损测量方法，采用间接法得出刀具的磨损程度，整个过程以钻削单位厚度的钻削力大小以及钻削单位厚度的钻削时间长短为判断依据，将钻削力大小划分为55N和200N两个钻削力等级，将钻削时间划分为0.11S和0.50S两个钻削时间等级，并以此对不同钻削力及钻削时间下的刀具进行磨损判断，相应发出一级预警(刀具初期磨损)、二级预警(刀具正常磨损)或严重警告(刀具磨损严重)，整个刀具磨损程度的评估过程简洁明了，刀具磨损程度的判断也较为准确。
附图说明
图1为本发明铣刀磨损测量方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种铣刀磨损测量方法，包括以下步骤：
(1)设置测量刀具进给时间和钻削力的测量仪器，刀具进给量和钻削力的测量仪器包括KISTLER-9272测力仪和Honeywell闭环电流传感器；
(2)检测KISTLER-9272测力仪的S1阶段，计算出实时的钻削力，进入S2阶段；
(3)检测Honeywell闭环电流传感器的S2阶段，通过检测主轴电流脉冲的频率，计算出钻削单位厚度的钻削时间，进入S3阶段；
(4)钻削力是否小于55N的S3阶段：看实时监控的钻削力有无超过55N，如果没有，则说明刀具加工正常，然后进入S7阶段，否则进入S4阶段；
(5)钻削力是否小于200N的S4阶段：看实时监控的钻削力有无超过200N，如果没有，则说明刀具是初期磨损，系统发出一级警告，然后进入S7阶段，否则进入S5阶段；
(6)钻削时间是否小于0.11s的S5阶段：看钻削单位厚度下的加工时间有无超过0.11s，如果没有，则说明刀具仍然属于初期磨损，系统发出一级警告，然后进入S7阶段，否则进入S6阶段；
(7)钻削时间是否小于0.50s的S6阶段：看钻削单位厚度下的加工时间有无超过0.50s，如果没有，则说明刀具是正常磨损，系统发出二级警告，提醒施工人员随时更换该刀位刀具，然后进入S7阶段，如果超过0.50s，则认为整个刀具磨损严重，系统提示严重警告状态，提醒施工人员立即更换该刀具，避免加工损失，然后进入S7阶段；
(8)是否继续检测的S7阶段：需要根据实际工况，判断是否需要重新检测，若需要重新检测，则延时30秒钟重新开始检测，进入S1阶段，否则结束整个流程进入休眠状态。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种铣刀磨损测量方法，其特征在于：所述铣刀磨损测量方法包括以下步骤：
(1)设置测量刀具进给时间和钻削力的测量仪器，所述刀具进给量和钻削力的测量仪器包括KISTLER-9272测力仪和Honeywell闭环电流传感器；
(2)检测KISTLER-9272测力仪的S1阶段，计算出实时的钻削力，进入S2阶段；
(3)检测Honeywell闭环电流传感器的S2阶段，通过检测主轴电流脉冲的频率，计算出钻削单位厚度的钻削时间，进入S3阶段；
(4)钻削力是否小于55N的S3阶段；
(5)钻削力是否小于200N的S4阶段；
(6)钻削时间是否小于0.11s的S5阶段；
(7)钻削时间是否小于0.50s的S6阶段；
(8)是否继续检测的S7阶段。
2.根据权利要求1所述的一种铣刀磨损测量方法，其特征在于：所述步骤(4)的具体过程为，看实时监控的钻削力有无超过55N，如果没有，则说明刀具加工正常，然后进入S7阶段，否则进入S4阶段。
3.根据权利要求1所述的一种铣刀磨损测量方法，其特征在于：所述步骤(5)的具体过程为，看实时监控的钻削力有无超过200N，如果没有，则说明刀具是初期磨损，系统发出一级警告，然后进入S7阶段，否则进入S5阶段。
4.根据权利要求1所述的一种铣刀磨损测量方法，其特征在于：所述步骤(6)的具体过程为，看钻削单位厚度下的加工时间有无超过0.11s，如果没有，则说明刀具仍然属于初期磨损，系统发出一级警告，然后进入S7阶段，否则进入S6阶段。
5.根据权利要求1所述的一种铣刀磨损测量方法，其特征在于：所述步骤(7)的具体过程为，看钻削单位厚度下的加工时间有无超过0.50s，如果没有，则说明刀具是正常磨损，系统发出二级警告，提醒施工人员随时更换该刀位刀具，然后进入S7阶段，如果超过0.50s，则认为整个刀具磨损严重，系统提示严重警告状态，提醒施工人员立即更换该刀具，避免加工损失，然后进入S7阶段。
6.根据权利要求1所述的一种铣刀磨损测量方法，其特征在于：所述步骤(8)的具体过程为，需要根据实际工况，判断是否需要重新检测，若需要重新检测，则延时30秒钟重新开始检测，进入S1阶段，否则结束整个流程进入休眠状态。
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