監(jiān)測(cè)原理監(jiān)測(cè)參量的選取監(jiān)測(cè)原理監(jiān)測(cè)原理框圖監(jiān)測(cè)刀具磨損和破損的方法很多,可分為直接測(cè)量法和間接測(cè)量法兩大類。直接測(cè)量法主要有:光學(xué)法、接觸電阻法、放射性法等。間接測(cè)量法主要有:切削力或功率測(cè)量法,刀具和工件測(cè)量法,溫度測(cè)量法,振動(dòng)分析法,AE法,電機(jī)電流或功率測(cè)量法等。
比較現(xiàn)有的刀具磨損和破損的監(jiān)測(cè)方法,各有優(yōu)缺點(diǎn),我們選取聲發(fā)射(AE)和電機(jī)電流信號(hào)作為監(jiān)測(cè)參量。這是因?yàn)锳E信號(hào)能避開機(jī)加工中噪聲影響zui嚴(yán)重的低頻區(qū),受振動(dòng)和聲頻噪聲影響小,在感興趣區(qū)信噪比較高,便于對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理。響應(yīng)速度快,靈敏度高;但重負(fù)荷時(shí),易受干擾。而電機(jī)電流信號(hào)易于提取,能適應(yīng)所有的機(jī)加工過程,對(duì)正常的切削加工沒有影響,但易受干擾,時(shí)間響應(yīng)慢,輕負(fù)荷時(shí),靈敏度低。這樣,同時(shí)選AE和電機(jī)電流為監(jiān)測(cè)信號(hào),就能利用這2個(gè)監(jiān)測(cè)量的各自長(zhǎng)處,互補(bǔ)不足,拓寬監(jiān)測(cè)范圍,提高監(jiān)測(cè)精度和判別成功率。
切削過程中,當(dāng)?shù)毒甙l(fā)生磨損和破損時(shí),切削力相應(yīng)發(fā)生變化,切削力的變化引起電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩發(fā)生變化,進(jìn)而導(dǎo)致電機(jī)電流發(fā)生相應(yīng)的變化,電流法正是通過監(jiān)測(cè)電機(jī)電流的變化,實(shí)現(xiàn)間接在線實(shí)時(shí)判斷刀具的磨損和破損。AE是材料或結(jié)構(gòu)受外力或內(nèi)力作用產(chǎn)生變形或斷裂時(shí),以彈性波形的形式釋放出應(yīng)變能的現(xiàn)象。它具有幅值低,頻率范圍寬的特點(diǎn)。試驗(yàn)及頻譜分析發(fā)現(xiàn):正常切削產(chǎn)生的AE信號(hào)主要是工件材料的塑性變形,其功率譜分布,100kHz以下數(shù)值很大,100kHz以上較小。