[发明专利]一种铣削加工刀具破损监测方法

摘要

本发明公开了一种铣削刀具破损监测方法，属于刀具状态监测领域。其包括如下步骤S1选取主轴电机三相电流作为监测信号，计算其均方根值，对均方根值进行滑动平滑处理，得到平滑的均方根值，并将其作为监测铣削刀具破损的特征值；S2将一个完整的铣削加工循环分为切入、平稳切削和切出一共三个过程，再将切入，平稳切削和切出过程细分为时间长度相等的多个小段；S3每一小段的阈值由上一小段的特征值以及阈值系数共同决定。阈值系数通过学习多组刀具未破损情况下的铣削加工循环数据得到；S4最后通过比较每一小段的阈值和特征值来识别刀具的破损。该方法不受切削参数变化的影响，而且阈值系数是基于大量数据的学习结果，具有很高的可靠性。

主权项

一种铣削加工刀具破损监测方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：以设定的采样频率采集刀具正常铣削加工情况下的主轴电机三相电流信号，计算每个采样周期所述三相电流信号的均方根值rms，对每个采样周期的所述均方根值执行滑动平滑处理，获得多个平滑的均方根值，以多个所述平滑的均方根值作为监测铣削刀具破损的特征值srms；S2：将一个完整的铣削加工循环划分为切入过程、平稳切削过程以及切出过程，接着将所述切入过程、平稳切削过程以及切出过程均等分为多个小段，第i小段至少包括三个采样周期，以使第i小段至少包括一个最大特征值srmsmax(i)和一个最小特征值srmsmin(i)；S3：根据多组正常铣削加工情况下的特征值，学习获得切入过程、平稳切削过程以及切出过程的上阈值系数Thrcoef_up和下阈值系数Thrcoef_down，根据切入过程、平稳切削过程以及切出过程的上阈值系数Thrcoef_up和下阈值系数Thrcoef_down，结合第(i‑1)小段的所述最大特征值srmsmax(i‑1)和最小特征值srmsmin(i‑1)计算获得第i小段的上阈值Thrvalue_up(i)和下阈值Thrvalue_down(i)，计算公式如下：Thrvalue_up(i)＝srmsmax(i‑1)*Thrcoef_upThrvalue_down(i)＝srmsmin(i‑1)*Thrcoef_down其中，srmsmax(i‑1)和srmsmin(i‑1)分别为第(i‑1)小段的最大特征值和最小特征值，Thrvalue_up(i)和Thrvalue_down(i)分别为第i小段的上阈值和下阈值，Thrcoef_up和Thrcoef_down分别为上阈值系数和下阈值系数；S4：判断第i小段的特征值是否落入第i小段的上阈值Thrvalue_up(i)和下阈值Thrvalue_down(i)覆盖的范围内，如果落入，则判断铣削加工刀具完好；如果不落入，则判断铣削加工刀具破损。