刀具監(jiān)控系統(tǒng)是生產(chǎn)信息化與數(shù)據(jù)化過程中的重要環(huán)節(jié)。刀具及其附件管控的合理恰當(dāng)與否，直接關(guān)系到企業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量和成本消耗的控制。其數(shù)據(jù)信息在整個(gè)生產(chǎn)過程中的流轉(zhuǎn)，通過管理軟件系統(tǒng)和相關(guān)硬件作為載體，配合激光掃描對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行入庫(kù)、出庫(kù)、實(shí)時(shí)追蹤、反饋、采購(gòu)等流程。軟件載體：刀具管理系統(tǒng)HTP；硬件載體：條形碼，工業(yè)二維碼和智能芯片。相比條形碼和二維碼，芯片作為載體更為便捷、安全和穩(wěn)定。智能芯片的作用：1. 制造材料為陶瓷，可實(shí)現(xiàn)防干擾，防油污，防滲漏；2. 采集信息的信號(hào)狀態(tài)優(yōu)良，靈敏性高；3. 芯片中的信息實(shí)現(xiàn)云端存儲(chǔ)；智能芯片的安裝和采集：1. 一般安裝于刀柄的芯片槽內(nèi)；2. 采用工業(yè)高精度級(jí)RFID手持機(jī)掃描芯片，RFID端即顯示刀具的相關(guān)詳細(xì)數(shù)據(jù)，見信息如下：（1）在庫(kù)房時(shí)，顯示刀具刀柄的出入庫(kù)狀態(tài)，刀具領(lǐng)取人，庫(kù)存位置，相關(guān)供應(yīng)商信息等；（2）在機(jī)床時(shí)，顯示刀具刀柄的加工狀態(tài)，加工參數(shù)和相關(guān)工藝等。

1）對(duì)于失效極限的確定，也就是說，刀具使用到什么情況下不能用了。除了崩刃、破裂等極端狀況。主要是指磨損，特別是精加工時(shí)，一般認(rèn)為精加工刀片后刀面磨損0.2毫米以內(nèi)是正常的。但是如果是定徑刀具，后刀面磨損會(huì)造成工件直徑變化，一旦出現(xiàn)徑向尺寸變化達(dá)到危險(xiǎn)情況就要換刀了。又如，對(duì)表面粗糙度有特殊要求，刀具略有磨損，表面粗糙度略有下降即不能滿足要求時(shí)，也必須換刀。估算時(shí)就必須按一定比例酌情降低估算值。如果徑向尺寸有調(diào)整或可補(bǔ)償?shù)臅r(shí)候、表面粗糙度要求比較低的加工，則可按比例提高估算值。2）切削速度對(duì)刀具的磨損有相當(dāng)大的影響，一般的來(lái)說，線速度越快，刀具壽命越短，但是線速度太低的話，一方面影響加工效率，同時(shí)也不一定對(duì)刀具壽命有利，所以切削速度的選擇，必須參考刀具制造廠提供的切削參數(shù)，再結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況確定一個(gè)＊合理的速度。3）被加工工件的材料，對(duì)刀具壽命也有相當(dāng)大的影響。看似相同的材料，內(nèi)部所含材料成分比例略有不同，可能切削性能就有很大的區(qū)別。即使完全相同的材料，如部件結(jié)構(gòu)不同、成型方法不同、熱處理設(shè)備或工藝不同、前道工序加工刀具不同，都會(huì)造成刀具壽命有顯著差別。如不銹鋼件加工，如前道工序粗加工的刀具不鋒利，在工件表面因冷作硬化效應(yīng)，形成一層硬化層，致使后道工序的精加工刀具急劇磨損，對(duì)精加工刀具壽命造成嚴(yán)重的影響。4）合理、準(zhǔn)確使用切削液，能明顯提高刀具壽命。首先切削液必須準(zhǔn)確、干凈、充分、有效。不同的刀具材料、不同的工件、不同的加工形式，應(yīng)該根據(jù)目的要求，如粗加工時(shí)的冷卻、精加工時(shí)的潤(rùn)滑，加注不同的切削液。5）地基、機(jī)床、夾具、工件、刀具等所有一切，構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)，整個(gè)系統(tǒng)的剛性對(duì)刀具壽命的影響，也非常大。因?yàn)槲⑿〉恼饎?dòng)使刀具和工件產(chǎn)生非正常微距位移，而使刀具無(wú)謂的增加了無(wú)效摩擦，＊后導(dǎo)致刀具磨損，刀具壽命迅速下降。

當(dāng)?shù)毒咂茡p時(shí)，切削力會(huì)增大，導(dǎo)致切削功率增大，機(jī)床的電機(jī)電流和負(fù)載功率增大。所以，電機(jī)的負(fù)載功率、電流電壓的相位差以及波形變化等參數(shù)可以反映刀具磨損的信息。電流與功率信號(hào)的刀具磨損監(jiān)測(cè)歸根到底是切削力的刀具磨損監(jiān)測(cè)，但相比于切削力的刀具磨損監(jiān)測(cè)，電流與功率信號(hào)的刀具磨損監(jiān)測(cè)具有成本低、傳感器安裝方便的優(yōu)點(diǎn)。Lin X.等提出了一種基于順序主軸電流信號(hào)的刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)方法，并應(yīng)用支持向量機(jī)進(jìn)行刀具破損識(shí)別；Pal S.等利用小波包樹和主成分分析從電機(jī)電流中提取刀具磨損敏感特征，訓(xùn)練了一個(gè)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，將切削條件與刀具磨損特征相關(guān)聯(lián)，從而可以根據(jù)切削條件預(yù)測(cè)刀具磨損量；提出了一種基于主成分分析（PCA）與支持向量機(jī)相結(jié)合的刀具磨損狀態(tài)監(jiān)測(cè)模型，通過功率傳感器采集切削過程中的電流和功率信號(hào)，采用PCA對(duì)采集的參數(shù)進(jìn)行特征提取，選擇對(duì)刀具磨損狀態(tài)影響＊大的主成分作為支持向量機(jī)的輸入樣本，實(shí)現(xiàn)對(duì)刀具磨損狀態(tài)的準(zhǔn)確識(shí)別。但是也存在一些缺點(diǎn)，例如由于是通過電流與功率反映切削力變化進(jìn)而間接反映刀具磨損狀態(tài)，所以對(duì)于刀具磨損的敏感度較低；此外，采用電流傳感器會(huì)有延遲效應(yīng)。多種信號(hào)結(jié)合的監(jiān)測(cè)單一信號(hào)的監(jiān)測(cè)已廣泛應(yīng)用于刀具磨損監(jiān)測(cè)，然而單一的傳感信號(hào)有各自的缺陷以及易受到加工參數(shù)、機(jī)床剛度、工件材料特性以及周圍環(huán)境噪聲的影響。為了避免這種影響，多個(gè)傳感器信號(hào)的刀具磨損監(jiān)測(cè)方法逐漸被廣泛采用。每種信號(hào)對(duì)于不同刀具磨損的狀態(tài)敏感度有所不同，所以一種信號(hào)對(duì)于某個(gè)刀具磨損狀態(tài)的敏感度損失可以被另一種信號(hào)彌補(bǔ)，從而提高刀具磨損狀態(tài)分類精度，這是多種信號(hào)結(jié)合的監(jiān)測(cè)手段被應(yīng)用的＊主要原因。

刀具磨損是切削加工中基本的問題之一。了解刀具磨損的形式和原因，可以幫助leyu體育官網(wǎng) 在日常作業(yè)中延長(zhǎng)刀具使用壽命，避免施工異常。鋼質(zhì)刀體沖蝕嚴(yán)重 狀況：相對(duì)于刀尖，鋼質(zhì)刀體和墊片已經(jīng)嚴(yán)重磨損。從圖片可以看出，刀具旋轉(zhuǎn)狀況良好。原因和結(jié)果：導(dǎo)致這種形態(tài)磨損的原因之一是在大行走速度下銑刨松軟材質(zhì)。這種銑刨條件往往會(huì)導(dǎo)致刀體磨損嚴(yán)重，刀尖磨損輕微。解決辦法：一是使用刀體較大或刀尖直徑較大的刀具；二是降低銑刨時(shí)的行進(jìn)速度。刀尖斷裂原因和結(jié)果：首先可能是機(jī)械過載，例如被銑刨的路面上有不能被銑切或破碎的堅(jiān)硬物體或材料，如鋼筋、大石塊或井蓋等。其次可能是銑刨過程中因熱量聚集過多導(dǎo)致的熱過載，刀頭銑切時(shí)灑水量不足會(huì)導(dǎo)致這種狀況。解決辦法：因機(jī)械過載導(dǎo)致的損壞難以避免，因?yàn)樵阢娕僦發(fā)eyu體育官網(wǎng) 不能夠探測(cè)出路面基層中的鋼筋或者大石塊。為避免熱過載，應(yīng)該檢查灑水系統(tǒng)（水泵、噴灑梁及其零部件，如噴嘴和濾清器等）。另一個(gè)可能的解決辦法是降低銑刨機(jī)的行進(jìn)速度，因?yàn)樾羞M(jìn)速度以及銑刨鼓的轉(zhuǎn)速?zèng)Q定了刀具的銑切長(zhǎng)度。銑切長(zhǎng)度越長(zhǎng)，摩擦力越大，這也會(huì)＊終導(dǎo)致刀具過熱。當(dāng)可能會(huì)出現(xiàn)高沖擊負(fù)荷時(shí)，使用GENERATION Z刀具也可以達(dá)到較好的效果。遭受巨大沖擊負(fù)荷時(shí)，由于它的韌性和抗沖擊能力顯著提高，碳化物刀尖的低硬度也相對(duì)提高。過度縱向磨損狀況：刀具完全磨損，已超出＊大使用壽命，因?yàn)榈毒呱弦呀?jīng)沒有任何用于銑刨的碳化物材料。沒有墊片和刀頭的保護(hù)，或許刀座已被嚴(yán)重?fù)p壞。原因和結(jié)果：刀具早已過度磨損，但是發(fā)現(xiàn)太晚。解決辦法：為防止錯(cuò)過更換刀具的＊佳時(shí)間，銑刨作業(yè)暫停時(shí)應(yīng)進(jìn)行常規(guī)檢查。旋轉(zhuǎn)不佳狀況：圖片中是配有鉛筆狀刀尖的刀具，刀頭和刀尖發(fā)生了嚴(yán)重偏磨，這很可能是刀頭旋轉(zhuǎn)不充分導(dǎo)致的。原因和結(jié)果：旋轉(zhuǎn)不充分的原因之一是刀座內(nèi)孔存有異物，供水不足時(shí)也會(huì)發(fā)生這種情況。另一個(gè)原因可能是刀座過度磨損導(dǎo)致刀頭旋轉(zhuǎn)不佳。解決辦法：首先，檢查灑水系統(tǒng)的狀況。其次，更換刀頭時(shí)，必須清潔刀座內(nèi)孔，并確保刀座的接觸面沒有發(fā)生偏磨?？ɑ赡p狀況：此圖是一個(gè)傳統(tǒng)型卡簧，因其設(shè)計(jì)（不帶雙向止動(dòng)功能）問題，長(zhǎng)時(shí)間使用后會(huì)發(fā)生變形。原因和結(jié)果：刀具使用時(shí)間過長(zhǎng)。即使從刀頭和刀尖無(wú)法看出，從墊片和卡簧的磨損程度也可以判斷出來(lái)。解決辦法：為普遍降低這種風(fēng)險(xiǎn)，維特根刀具都采用了雙向止動(dòng)功能（精確控制縱向間隙）。

在刀片有破損的情況下肯定是要替換正在使用的刀片之外，其實(shí)在其他的情況下也需要替換刀片。比如：加工后的工件尺寸超出了標(biāo)準(zhǔn)的允許范圍、加工后工件的表面不符合加工面粗糙度要求等情況。而且在發(fā)生這些情況時(shí)，刀片刀尖也一般會(huì)有摩損和崩損的情況發(fā)生。就算刀尖的損傷一般肉眼比較難以判斷，leyu體育官網(wǎng) 可以使用放大鏡來(lái)確定損傷情況。刀尖損傷為什么也會(huì)影響加工的工件的表面粗糙度和尺寸呢？其實(shí)刀尖有損傷的時(shí)候也意味著刀片的鋒利性減弱，這樣的刀尖加工的工件表面是凹凸不平的。就像，刨刀在加工木材的時(shí)候，如果刀的狀況不好是會(huì)影響到加工的木材的表面的平滑的。關(guān)于工件的尺寸，如果刀片在加工時(shí)后刀角發(fā)生摩損，那么會(huì)影響到刀尖的位置，如果刀尖的位置后退了10μm的話，那么加工時(shí)的切深量會(huì)減少一倍。leyu體育官網(wǎng) 來(lái)看下面這張圖↓而且，不光是后刀面摩損會(huì)造成影響，月牙洼摩損也會(huì)造成加工問題。如果產(chǎn)生月牙洼磨損一直不處理的話，可能會(huì)造成刃尖直接崩損的情況，如果崩損的情況再繼續(xù)使用下去的話，不僅是刀片，連車刀桿也會(huì)發(fā)生損壞，還是需要注意這一點(diǎn)的。那么替換刀片的時(shí)機(jī)如何把握呢？如果刀具發(fā)生損傷對(duì)加工的工件也會(huì)造成影響，所以要在這之前就替換掉刀具。當(dāng)然，＊主要的還是要盡量不發(fā)生刀具的損傷，所以刀具的耐摩損性能很大程度上影響了刀具的品質(zhì)。而且在加工時(shí)經(jīng)常觀察刀具是否受損還是很麻煩的事情，所以在加工時(shí)決定加工多少個(gè)之后替換刀具是＊好的辦法，這就需要穩(wěn)定加工的刀具，而且刀具壽命延長(zhǎng)可以加工更多的工件，所以可以穩(wěn)定加工并且長(zhǎng)壽命才是檢測(cè)刀具品質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)。