優(yōu)化切削參數(shù)：監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以根據(jù)刀具狀態(tài)和加工條件的變化，自動(dòng)或輔助操作人員調(diào)整切削參數(shù)，如切削速度、進(jìn)給量等，以達(dá)到比較好的加工效果。這種優(yōu)化不僅可以提高加工效率，還可以減少刀具磨損和加工過(guò)程中的能量消耗。提高生產(chǎn)安全性：刀具失效可能導(dǎo)致機(jī)床損壞、工件報(bào)廢甚至人身傷害等嚴(yán)重后果。刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)警，可以有效預(yù)防刀具失效引發(fā)的安全事故，保障生產(chǎn)安全。數(shù)據(jù)分析和決策支持：系統(tǒng)收集的大量刀具狀態(tài)數(shù)據(jù)可以用于后續(xù)的數(shù)據(jù)分析和挖掘，為刀具管理、機(jī)床維護(hù)、工藝優(yōu)化等提供有力支持。通過(guò)數(shù)據(jù)分析，可以發(fā)現(xiàn)刀具失效的規(guī)律和原因，為制定更加科學(xué)合理的刀具管理策略提供依據(jù)。刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)適用于大規(guī)模、連續(xù)化的生產(chǎn)，對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)性要求較高的工業(yè)場(chǎng)景。南京基于AI技術(shù)的刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)公司
針對(duì)刀具磨損狀態(tài)在實(shí)際生產(chǎn)加工過(guò)程中難以在線監(jiān)測(cè)這一問(wèn)題，提出一種通過(guò)通信技術(shù)獲取機(jī)床內(nèi)部數(shù)據(jù)，對(duì)當(dāng)前的刀具磨損狀態(tài)進(jìn)行識(shí)別的方法。通過(guò)采集機(jī)床內(nèi)部實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)并將其與實(shí)際加工情景緊密結(jié)合，能直接反映當(dāng)前的加工狀態(tài)。將卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于構(gòu)建刀具磨損狀態(tài)識(shí)別模型，直接將采集到數(shù)據(jù)作為輸入，得到了和傳統(tǒng)方法精度近似的預(yù)測(cè)模型，模型在訓(xùn)練集和在線驗(yàn)證試驗(yàn)中的表現(xiàn)都符合預(yù)期。刀具磨損狀態(tài)識(shí)別的方法在投入使用時(shí)還有一些問(wèn)題有待解決：①現(xiàn)有數(shù)據(jù)是在相同的加工條件下測(cè)得的，而實(shí)際加工過(guò)程中，加工參數(shù)以及加工情景是不斷變化的，因此需要在下一步的研究中，進(jìn)行變參數(shù)試驗(yàn)，考慮加工參數(shù)對(duì)于刀具磨損的影響，并針對(duì)常用的一些加工場(chǎng)景，建立不同的模型庫(kù)。變換加工場(chǎng)景時(shí)，通過(guò)獲取當(dāng)前場(chǎng)景，及時(shí)匹配相應(yīng)的預(yù)測(cè)模型即可。②本研究中的模型是一個(gè)固定的模型。今后需要根據(jù)實(shí)時(shí)的信號(hào)以及已知的磨損狀態(tài)，對(duì)模型進(jìn)行實(shí)時(shí)更新，從而在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)自學(xué)習(xí)，不斷提升模型的精度和預(yù)測(cè)效果。盈蓓德科技-刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。南京基于AI技術(shù)的刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)公司通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)算法，刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不斷優(yōu)化和改進(jìn)自身的監(jiān)測(cè)性能。
一個(gè)完整的刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通常包括傳感器、信號(hào)調(diào)理與采集模塊、數(shù)據(jù)處理與分析模塊以及監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示與報(bào)警模塊。傳感器負(fù)責(zé)采集與刀具狀態(tài)相關(guān)的物理量信號(hào)，如切削力傳感器、溫度傳感器、振動(dòng)傳感器等。信號(hào)調(diào)理與采集模塊對(duì)傳感器輸出的信號(hào)進(jìn)行放大、濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換等處理，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并傳輸給數(shù)據(jù)處理與分析模塊。數(shù)據(jù)處理與分析模塊是刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的**，負(fù)責(zé)對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)行特征提取、模式識(shí)別、狀態(tài)評(píng)估等處理，判斷刀具的狀態(tài)。監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示與報(bào)警模塊將刀具的狀態(tài)信息以直觀的方式顯示給操作人員，并在刀具狀態(tài)異常時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，提醒操作人員及時(shí)采取措施。
提高設(shè)備維護(hù)效率：監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不僅關(guān)注刀具本身的狀態(tài)，還可以監(jiān)測(cè)機(jī)床的其他關(guān)鍵部件（如主軸、軸承等）的狀態(tài)。通過(guò)綜合分析，系統(tǒng)可以預(yù)測(cè)設(shè)備的維護(hù)需求，提前安排維護(hù)計(jì)劃，避免設(shè)備因突發(fā)故障而停機(jī)，提高設(shè)備維護(hù)的效率和可靠性。促進(jìn)工藝優(yōu)化：監(jiān)測(cè)系統(tǒng)收集的大量數(shù)據(jù)可以用于工藝優(yōu)化分析。通過(guò)對(duì)刀具狀態(tài)與加工參數(shù)、工件材料等因素的關(guān)聯(lián)分析，可以發(fā)現(xiàn)工藝過(guò)程中的瓶頸和潛在問(wèn)題，為工藝改進(jìn)提供科學(xué)依據(jù)。綜上所述，刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以其高效、精細(xì)、智能的特點(diǎn)，為機(jī)械加工行業(yè)帶來(lái)了諸多優(yōu)點(diǎn)，推動(dòng)了制造業(yè)的智能化、綠色化發(fā)展。刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)是確保機(jī)械加工過(guò)程高效、高質(zhì)量和安全運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。
刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在機(jī)械加工中扮演著至關(guān)重要的角色，其主要作用體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與預(yù)警：系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)刀具的多種狀態(tài)參數(shù)，如振動(dòng)、溫度、切削力等，通過(guò)數(shù)據(jù)分析及時(shí)發(fā)現(xiàn)刀具的異?；蚣磳⑹У嫩E象。這種實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功能使得操作人員能夠在刀具性能下降或失效之前采取相應(yīng)措施，避免加工過(guò)程中的故障和停機(jī)，從而提高生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量。提高加工精度：刀具的狀態(tài)直接影響加工精度。通過(guò)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可以精確掌握刀具的磨損情況、幾何尺寸變化等，從而及時(shí)調(diào)整切削參數(shù)或更換刀具，確保加工過(guò)程中的穩(wěn)定性和一致性，提高加工精度和表面質(zhì)量。延長(zhǎng)刀具壽命：合理的刀具管理和維護(hù)是延長(zhǎng)刀具壽命的關(guān)鍵。刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠指導(dǎo)操作人員根據(jù)刀具的實(shí)際狀態(tài)進(jìn)行維護(hù)和更換，避免過(guò)早更換或過(guò)度使用導(dǎo)致的浪費(fèi)，從而有效降低生產(chǎn)成本。刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取和降維處理，然后選擇了一個(gè)經(jīng)過(guò)剪枝的淺層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。南京自主研發(fā)刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)介紹
刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)可能存在噪聲、缺失值或異常值，影響模型的訓(xùn)練和預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性。南京基于AI技術(shù)的刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)公司
一些常見(jiàn)的刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)類(lèi)型：直接測(cè)量系統(tǒng)：測(cè)力系統(tǒng)：通過(guò)安裝在機(jī)床工作臺(tái)上的力傳感器來(lái)測(cè)量切削力的變化。例如，在銑削加工中，刀具磨損會(huì)導(dǎo)致切削力增大，通過(guò)測(cè)力系統(tǒng)可以監(jiān)測(cè)到這一變化。聲發(fā)射監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：檢測(cè)刀具在切削過(guò)程中產(chǎn)生的聲發(fā)射信號(hào)。當(dāng)?shù)毒叱霈F(xiàn)裂紋或破損時(shí)，聲發(fā)射信號(hào)會(huì)發(fā)生明顯改變。間接測(cè)量系統(tǒng)：振動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：分析刀具切削時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)信號(hào)。通常，刀具磨損加劇會(huì)使振動(dòng)幅度和頻率發(fā)生變化。比如在車(chē)削過(guò)程中，刀具磨損會(huì)導(dǎo)致振動(dòng)加劇。功率監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：測(cè)量機(jī)床主軸的功率消耗。隨著刀具的磨損，功率消耗也會(huì)有所不同。溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：監(jiān)測(cè)刀具和切削區(qū)域的溫度。刀具過(guò)度磨損時(shí)，溫度往往會(huì)升高。南京基于AI技術(shù)的刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)公司
