[发明专利]在数控机床工作时检测切削刀具磨损的方法及装置

权利要求书

1.一种在数控机床工作时检测切削刀具磨损的方法，其特征在于，包括如下步骤：

     A）在所述数控机床换刀并开始工作时，采集第一指定时间或指定次数的机床主轴震动频率的数据，并取得这些数据的震动频率平均值；

     B）设定所述震动频率平均值为震动频率标准值，依据所述震动频率标准值，得到震动频率门限值；

     C）按照第二设定周期取得所述数控机床主轴震动频率的当前值；

     D）比较所述数控机床主轴的震动频率当前值是否在门限值之内，如是，返回步骤C）；否则，判断所述刀具磨损，发出数控机床停机信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A）进一步包括如下步骤：

     A1）采集数控机床主轴震动频率值；

     A2）将所述震动频率值进行模数转换、并单独存储；

     A3）判断第一指定时间或次数是否达到？如是，执行下一步骤；否则，返回步骤A1）；

     A4）取得所述存储的数控机床主轴震动频率值的平均值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤B）中，所述门限值由所述标准值加上或/和减去所述标准值与设定比例的乘积而得。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤C）进一步包括如下步骤：

     C1）采集机床主轴震动频率；

     C2）将所述震动频率值进行模数转换、并单独存储；

     C3）判断所述第二设定周期是否达到？如是，执行下一步骤；否则，返回步骤C1）；

     C4）取得所述存储数据的平均值为所述震动当前值。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤D）进一步包括如下步骤：

     D1）判断所述震动频率当前值是否大于所述标准值减去所述标准值与设定比例的乘积，如是，执行下一步骤；否则，跳转到步骤D3）；

     D2）判断所述震动频率当前值是否小于所述标准值加上所述标准值与设定比例的乘积，如是，返回步骤C）；否则，执行下一步骤；

     D3）判断所述刀具磨损，发出停机信号。

6.一种在数控机床工作时检测切削刀具磨损的装置，其特征在于，包括：

     主轴震动频率采集单元：安装在所述数控机床主轴上，采集所述数控机床主轴在转动时的震动频率；

      数据处理单元：用于处理所述数控机床主轴震动频率采集单元采集的数据，判断所述数据是否正常并在所述数据不正常时产生并输出停机信号；

      存储单元：与所述数据处理单元连接，用于存储所述采集到的数据值；

      信号发送单元：与所述数据处理单元连接，用于将所述数据处理单元产生的信号发送到所述数控机床控制部分。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述数控机床主轴震动频率采集单元包括震动传感器模块，所述震动传感器模块输出与所述数据处理单元的数据输入端连接。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述信号发送单元为用于将所述停机信号或定时将所述存储单元中存储的数据发送出去的无线数据传输单元。

9.根据权利要求6-8任意一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括两个在所述装置安装时合并固定在所述数控机床主轴上的半圆环形中空外壳，所述各单元分别设置在所述半圆环形外壳中。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述震动传感器模块包括震动传感器及将所述震动传感器输出转换为不同频率的波形输出的传感器数据处理单元，所述传感器数据处理单元的输出与所述数据处理单元连接；所述外壳上设置有用于在所述装置安装在所述数控机床主轴上时使所述震动传感器紧贴于所述数控机床主轴表面的通孔。