工业设备断刀检测及常见检测方式

1 背景意义

       先进制造技术（ＡＭＴ）的产生是人类历史发展和文明进步的必然结果，它集成了现代科学技术和工业创新的成果；对制造业的发展起到了举足轻重的作用。实现这一目标的关键的技术之一就是对加工过程的实时监测。刀具作为切削加工的直接执，行者，对刀具状态的监测更是这一技术的重要环节。

       金属切削过程中不可避免的伴随着刀具磨损甚至破损的现象，在传统的切削加工过程中，加工者一般通过切削声音、刀具表面颜色或切屑状态来判断更换刀具的时机，然而这种判断是建立在主观经验基础上的，有时会由于更换刀具不及时，影响工件的加工表面质量和尺寸精度，严重时甚至会造成工件的损坏和机床故障；有时也会由于刀具更换过早，增加了刀具更换频率，造成生产成本的提高和生产效率的下降。据统计，大约２０％的机床停机时间是由于刀具破损引起的，而刀具本身和换刀带来的成本占据产品总成本的３％－１２％。

        针对上述存在的问题，刀具状态监测技术得到了人们的关注与研究，它通常是利用切削过程中采集到的传感器信息，对刀具状态进行实时监测，进而预测需要换刀的时间，在保证产品质量的同时，延长刀具的使用时间。研究表明，数控加工机床配置刀具监系统后可减少７５％的故障停机时间，提高生产效率１０％－６０％，提高机床利用率５０％以上。

2 刀具检测常用方法

   2.1  直接检测法

•  接触法 :检测刀具状态时，接触式侧头通过探针与刀具后刀面接触，根据刀具直径变化预测刀具的磨损量，并根据接触力的大小判断刀具的破损程度；