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，配合激光掃描對相關(guān)信息進行入庫、出庫、實時追蹤、反饋、采購等流程。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，可實現(xiàn)防干擾，防油污，防滲漏；2. 采集信息的信號狀態(tài)優(yōu)良，靈敏性高；3. 芯片中的信息實現(xiàn)云端存儲；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RFID手持機掃描芯片，RFID端即顯示刀具的相關(guān)詳細(xì)數(shù)據(jù)，見信息如下：（1）在庫房時，顯示刀具刀柄的出入庫狀態(tài)，刀具領(lǐng)取人，庫存位置，相關(guān)供應(yīng)商信息等；（2）在機床時，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，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，后刀面磨損會造成工件直徑變化，一旦出現(xiàn)徑向尺寸變化達(dá)到危險情況就要換刀了。又如，對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，也必須換刀。估算時就必須按一定比例酌情降低估算值。如果徑向尺寸有調(diào)整或可補償?shù)臅r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）切削速度對刀具的磨損有相當(dāng)大的影響，一般的來說，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，同時也不一定對刀具壽命有利，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)場情況確定一個＊合理的速度。3）被加工工件的材料，對刀具壽命也有相當(dāng)大的影響?？此葡嗤牟牧?，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，如粗加工時的冷卻、精加工時的潤滑，加注不同的切削液。5）地基、機床、夾具、工件、刀具等所有一切，構(gòu)成一個系統(tǒng)，整個系統(tǒng)的剛性對刀具壽命的影響，也非常大。因為微小的震動使刀具和工件產(chǎn)生非正常微距位移，而使刀具無謂的增加了無效摩擦，＊后導(dǎo)致刀具磨損，刀具壽命迅速下降。

當(dāng)?shù)毒咂茡p時，切削力會增大，導(dǎo)致切削功率增大，機床的電機電流和負(fù)載功率增大。所以，電機的負(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。電流與功率信號的刀具磨損監(jiān)測歸根到底是切削力的刀具磨損監(jiān)測，但相比于切削力的刀具磨損監(jiān)測，電流與功率信號的刀具磨損監(jiān)測具有成本低、傳感器安裝方便的優(yōu)點。Lin X.等提出了一種基于順序主軸電流信號的刀具狀態(tài)監(jiān)測方法，并應(yīng)用支持向量機進行刀具破損識別；Pal S.等利用小波包樹和主成分分析從電機電流中提取刀具磨損敏感特征，訓(xùn)練了一個人工神經(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)測刀具磨損量；提出了一種基于主成分分析（PCA）與支持向量機相結(jié)合的刀具磨損狀態(tài)監(jiān)測模型，通過功率傳感器采集切削過程中的電流和功率信號，采用PCA對采集的參數(shù)進行特征提取，選擇對刀具磨損狀態(tài)影響＊大的主成分作為支持向量機的輸入樣本，實現(xiàn)對刀具磨損狀態(tài)的準(zhǔn)確識別。但是也存在一些缺點，例如由于是通過電流與功率反映切削力變化進而間接反映刀具磨損狀態(tài)，所以對于刀具磨損的敏感度較低；此外，采用電流傳感器會有延遲效應(yīng)。多種信號結(jié)合的監(jiān)測單一信號的監(jiān)測已廣泛應(yīng)用于刀具磨損監(jiān)測，然而單一的傳感信號有各自的缺陷以及易受到加工參數(shù)、機床剛度、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，多個傳感器信號的刀具磨損監(jiān)測方法逐漸被廣泛采用。每種信號對于不同刀具磨損的狀態(tài)敏感度有所不同，所以一種信號對于某個刀具磨損狀態(tài)的敏感度損失可以被另一種信號彌補，從而提高刀具磨損狀態(tài)分類精度，這是多種信號結(jié)合的監(jiān)測手段被應(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；二是降低銑刨時的行進速度。刀尖斷裂原因和結(jié)果：首先可能是機械過載，例如被銑刨的路面上有不能被銑切或破碎的堅硬物體或材料，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，刀頭銑切時灑水量不足會導(dǎo)致這種狀況。解決辦法：因機械過載導(dǎo)致的損壞難以避免，因為在銑刨之前l(fā)eyu體育官網(wǎng) 不能夠探測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）。另一個可能的解決辦法是降低銑刨機的行進速度，因為行進速度以及銑刨鼓的轉(zhuǎn)速決定了刀具的銑切長度。銑切長度越長，摩擦力越大，這也會＊終導(dǎo)致刀具過熱。當(dāng)可能會出現(xiàn)高沖擊負(fù)荷時，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，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，因為刀具上已經(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，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：為防止錯過更換刀具的＊佳時間，銑刨作業(yè)暫停時應(yīng)進行常規(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，供水不足時也會發(fā)生這種情況。另一個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，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：此圖是一個傳統(tǒng)型卡簧，因其設(shè)計（不帶雙向止動功能）問題，長時間使用后會發(fā)生變形。原因和結(jié)果：刀具使用時間過長。即使從刀頭和刀尖無法看出，從墊片和卡簧的磨損程度也可以判斷出來。解決辦法：為普遍降低這種風(fēng)險，維特根刀具都采用了雙向止動功能（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，刀片刀尖也一般會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) 可以使用放大鏡來確定損傷情況。刀尖損傷為什么也會影響加工的工件的表面粗糙度和尺寸呢？其實刀尖有損傷的時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候，如果刀的狀況不好是會影響到加工的木材的表面的平滑的。關(guān)于工件的尺寸，如果刀片在加工時后刀角發(fā)生摩損，那么會影響到刀尖的位置，如果刀尖的位置后退了10μm的話，那么加工時的切深量會減少一倍。leyu體育官網(wǎng) 來看下面這張圖↓而且，不光是后刀面摩損會造成影響，月牙洼摩損也會造成加工問題。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，連車刀桿也會發(fā)生損壞，還是需要注意這一點的。那么替換刀片的時機如何把握呢？如果刀具發(fā)生損傷對加工的工件也會造成影響，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，所以在加工時決定加工多少個之后替換刀具是＊好的辦法，這就需要穩(wěn)定加工的刀具，而且刀具壽命延長可以加工更多的工件，所以可以穩(wěn)定加工并且長壽命才是檢測刀具品質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)。