20、刀具磨损与破损诊断及数控加工自适应控制方法

刀具磨损与破损诊断及数控加工自适应控制方法

1. 加工历史数据

在切削过程中，刀具与材料的相对运动使材料以切屑的形式被去除，加工效率和加工表面质量会因加工条件而异。因此，根据数控（NC）数据中指定的刀具路径和切削条件，切削结果会有所不同。加工历史数据可看作是由加工时间 t 时的切削条件和切削结果组成的数据。若将时间 t 的加工历史表示为 Reci，加工历史数据可写成如下公式：
[
Machine History = [Rec1] + [Rec2] + \cdots + [Recn] = \sum_{i = 1}^{n} Reci
]

影响切削过程的因素可能包括刀具 - 材料接触面、进给速度和主轴转速，而切削结果可能包括切削力、表面粗糙度和刀具磨损。利用 NC 数据收集加工数据，并安装传感器间接测量加工负载。以下是加工历史数据的具体内容：
| 项目 | 数据类型 | 单位 |
| ---- | ---- | ---- |
| 切削条件 - 刀具位置 - X | 浮点型 | [mm] |
| 切削条件 - 刀具位置 - Y | 浮点型 | [mm] |
| 切削条件 - 刀具位置 - Z | 浮点型 | [mm] |
| 切削条件 - 速度 - F | 整型 | [mm/min] |
| 切削条件 - 速度 - S | 整型 | [RPM] |
| 杂项数据 - 主编号 | 整型 | – |
| 杂项数据 - 子编号 | 整型 | – |
| 杂项数据 - 块编号 | 整型 | – |
| 杂项数据 - G 代码 | 整型 | – |
| 杂项数据 - M