本发明公开了一种陶瓷刀具沟槽磨损预测的新方法，属于金属 高速切削领域。该模型预测方法步骤包括：检测难加工材料被加工表 面硬化层深度；进行难加工材料陶瓷刀具高速加工实验，获得并定量 测量对应刀具沟槽磨损边界；通过测量分析，获得沟槽磨损宽度和深 度数据；通过多元线性回归方法获取沟槽磨损宽度和硬化深度的关系； 建立沟槽磨损宽度和深度之间的微分关系；最后建立沟槽磨损深度和 硬化层厚度之间的对应关系。由于本发明中在预测陶瓷刀具沟槽磨损 时考虑了被加工表面的硬化层深度，从而更加接近真实的加工状况， 提高了沟槽磨

本发明属于数控机床刀具磨损测量领域，为一种数控机床刀具磨损监测方法。数控机床的伺服驱动电机电流信号能反映随着刀具磨损导致切削负荷的变化；对采集的伺服驱动电流信号进行分析处理；利用小波包分解技术对信号在频域内进行分解，得出信号在各个频域段内的时频域特征，自动选择与刀具磨损强相关的多个特征；通过神经网络对刀具磨损过程进行学习，得出刀具磨损规律；反过来，实时获取刀具的磨损特征，与学习所得的刀具磨损规律进行匹配，来待监测刀具磨损状态。本发明突破了已有刀具磨损监测方法无法实现在线实时监测难题，实现利用数控机床

本发明属于刀具磨损检测相关技术领域，其公开了一种基于数据的铣削刀具磨损监测方法，其包括以下步骤：(1)采集铣削刀具工作时数控机床的主轴驱动电机的三相输出电流信号；(2)将采集到的所述三相输出电流信号进行清洗；(3)采用压缩感知方法及关键点理论自清洗后的所述三相输出电流信号中提取出表征所述铣削刀具磨损的特征系数；(4)根据实时采集的某一铣削刀具正常加工时所述主轴驱动电机的三相输出电流信号在线计算特征信号指数，进而对铣削

本发明公开了一种车削刀具后刀面磨损的在位检测设备，其包 括成像装置和位姿调节装置，所述成像装置包括相机、远心镜头和同 轴光源，所述远心镜头安装在相机上，同轴光源固定在远心镜头的末 端；相机的像素不低于 200W，其芯片尺寸不小于 1/1.8 英寸；远心镜 头的畸变率不高于 0.02％；相机与远心镜头组合的图像分辨率不低于 400pixel/mm，整体长度不大于 150mm；所述位姿调节装置用于实现成 像装置的多自由度

1、背景技术数控车床是机械制造中广泛使用的一种金属切削机床。加工过程中，刀具的磨损分为两类：正常磨损（刀具逐渐磨损）和非正常磨损（突然崩刃、卷刃或刀片整个碎裂）。目前，对于刀具磨损的监测主要靠工人的观察和经验；也有不少学者开展了刀具磨损监测方面的研究，如用CCD成像观测刀具体积损失的相关特征、用声发射传感器监测刀具的破损等，但都未进入实际应用。2、本专利的目的和特点本实用新型旨在克服上述现有技术的不足，为数控车床生产现场提供一种刀具磨损监测报警装置。本实用新型通过实时监测车削零件已加工表面粗糙度的变化来有效地识别刀具的磨损状态，有利于保证批量生产零件的加工质量。

本发明公开了一种数控加工状态自学习的刀具磨损监控系统，结构为：刀具磨损规律学习库存储刀具学习磨损规律；数据获取与判断模块将伺服驱动电流数字信号提供给数据处理模块，进行格式转换并保存为监控电流信号；特征提取与选择模块选择与刀具磨损强相的信号特征；拟合预测趋势曲线模块建立信号特征与刀具加工寿命关系曲线；刀具磨损规律模块从刀具磨损规律学习库中获得刀具学习磨损规律；将趋势信号特征带入刀具学习磨损规律中得出刀具磨损量；刀具磨损补偿及换刀模块根据刀具磨损量作出刀具磨损补偿及换刀决策，提供给数控系统接口输入模块。

本发明公开了一种数控机床切削加工的刀具磨损状态识别方法，具体包括如下步骤：（1）数据采集（2）采集数据区间化，获得区间数据集<img file="DDA00001669935800011.GIF" wi="787" he="88" />（3）对采集信号进行小波包分解，获得各频段的能量百分比和相应各频段的上界小波包系数和下界小波包系数；（4）获取多观察序列（5）求取广义隐马尔科夫初始模型λ=（A,B,π）；（6）模型训练获得最优模型库λ＝(λ₁,...,λ_n)；（7）把待识别磨损状态的刀具磨损信号数据作为多观察输入代入上述最优模型库，识别刀具磨损状态。本发明通过广义区间概率来解决数据机床加工中研究刀具磨损状态时，信息处理中出现的不确定性问题，识别准确率显著提高。

产品详细介绍摩擦磨损试验机|四球摩擦磨损试验机|（立式）万能摩擦磨损试验机|磨损试验机|环快试验机|摩擦系数仪|润滑油（脂）摩擦试验机|四球机 一、与摩擦磨损试验机相关的试验机 ①微机控制四球摩擦试验机（型号：MRS-10A） ②微机控制电液伺服四球摩擦试验机（型号：MRS-10W） ③微机控制立式万能试验机（型号：MMW-1） ④环快摩擦磨损试验机（型号：MRH） ⑤屏显式端面摩擦磨损试验机（型号：MMU-5/10） ⑥微机屏显式高温端面摩擦磨损试验机（型号MMU-5G/10G） ⑦摩擦系数仪（型号：MXZ-1） ⑧人造板滚动磨损试验机（MGL-5） 二、上述摩擦磨损试验机的详细介绍 ㈠微机控制（电液伺服）四球摩擦试验机（型号：MRS-10A） ①主要用途和适用范围 该机主要是以滑动摩擦的形式，在极高的点接触压力条件下评定润滑剂的承载能力。包括最大无卡咬负荷PB、烧结负荷PD、综合磨损值ZMZ等三项指标。该机还可以做润滑剂的长时抗磨损试验，测定摩擦系数，记录摩擦力和温度曲线.该机配有高精度测量装置，可测量摩擦副磨斑尺寸，或实现摩擦副磨斑的计算机屏幕显示，测量和记录。 ②主要技术参数 1、试验力范围（无级可调） 60N~10kN 2、试验力示值相对误差 ±1% 3、试验力长时保持示值误差 ±1%F.S 4、摩擦力测试范围 0~300N 5、摩擦力测试误差 ±3% 6、主轴转速范围（无级可调） 200~2000r/min 7、主轴转速误差 ±5 r/min  8、摩擦副温度控制范围 室温~150○C 9、摩擦副温度控制误差 ±2○C 10、试验时间控制范围 1秒~999小时 11、主轴转速控制范围 1~99999999转 12、试验用钢球 φ12.7mm   13、外形尺寸 1200*870*1700 （mm） 14、重量 800kg ㈡微机控制立式万能试验机（型号：MMW-1） ①主要用途：       该机主要以滑动、滚动和复合摩擦形式，在较低的接触压力下，选择不同的摩擦副形式，用于评定润滑油、润滑脂的长时抗磨损性能，以及金属材料的摩擦磨损性能。该机配有四球、销盘、止推圈等三种摩擦副，根据用户需求可提供球盘、球-三片、销-三柱、模拟凸轮、齿轮等多种摩擦副形式。该机可以测定摩擦力矩，计算摩擦系数，连接计算机，记录温度-时间曲线、摩擦系数-时间曲线。该机配有高精度测量装置，可测量摩擦副磨斑尺寸，或实现摩擦副磨斑的计算机屏幕显示、测量和记录 。 ②主要技术参数： 1、最大的试验力：1000N 2、试验力示值相对误差：±1% 3、摩擦力矩测试最大值：2.5Nm 4、主轴转速范围：10~1500r/min 5、试样温度控制范围: 室温~150℃ 6、外形尺寸（长×宽×高）mm：860mm×740mm×1600mm 7、可接记录仪记录温度-时间和摩擦力矩-时间曲线 ㈢环快摩擦磨损试验机（型号：MRH） ①主要用途：       该机主要以滑动摩擦形式，在浸油润滑条件下，评定各种润滑剂的润滑性能，尤其适用于中高档汽车齿轮油的抗擦伤性能的模拟评定，也可用于各种金属、非金属材料及涂层的磨损性能研究。该机可以测定摩擦力、计算摩擦系数，连接计算机，记录温度－时间曲线、摩擦力－时间曲线。该机配有高精度测量装置，可测量摩擦副磨斑尺寸，或实现摩擦副磨斑的计算机屏幕显、测量和记录。 ②主要技术参数 1、最大径向试验力 3kN 2、试验力控制方式 步进电机闭环控制施加试验力 3、试验力准确度 不超过±1% 4、摩擦力 1－300N 5、摩擦力准确度 不超过±2% 6、主轴转速范围 100－2000r/min，100－5000r/min 7、转速控制精度 不超过±10 r/min 8、试样温度范围 室温－200○C 9、温度控制精度 不超过±2○C 10、数据显示记录方式 液晶显示与计算机屏显 11、试验用标准试样 试环φ42.2×13.06mm 12、试块12.32×12.32×19.05 13、外形尺寸(长×宽×高) 100×700×1340mm ㈣屏显式端面摩擦磨损试验机（型号：MMU-5/10） ①主要用途：       该机以端面滑动摩擦形式，在浸油润滑和无油润滑（或水润滑）条件下，对环状试样施加较高的端面试验力，用于评定材料的摩擦磨损性能。 该机可以根据需要，配备四球、球盘、球三片、销盘、止推圈等多种摩擦副，用于评定润滑油，润滑脂的长时抗磨损性能，以及材料的常温摩擦磨损性能。       该机为机电液一体化精密试验仪器，采用柱塞泵或进口齿轮泵为动力源，溢流阀、节流阀、换向阀均为台湾原装。液压缸采用无摩擦柱塞缸，确保为值传递准确。主轴电机选用松下交流伺服电机及控制器，调速范围宽，低速转矩大，噪声低。测量参数包括试验力、摩擦力、试验时间、主轴转数，当任何一个参数超过预置值时，对应的报警灯亮，同时主轴停止转动。所有试验参数均可以在数显装置及计算机屏幕上显示，记录温度-时间曲线、摩擦力时间曲线。      该机配有高精度测量装置，可测量摩擦副磨斑尺寸。 ②主要技术参数： 1） 最大试验力：10KN 2） 试验力准确度：不超过±1% 3） 摩擦力：1-300N 4） 摩擦力准确度：不超过±2% 5） 主轴转速范围：5-3000r/min 6） 转速控制精度：不超过±2 r /min 7） 温度显示范围：0-150℃ 8） 时间显示与控制范围：1s ～ 9999s （或 min ） 9） 转数显示与控制范围：1 ～ 9999999 10）数据显示记录方式：液晶显示与计算机屏显 11）试验用摩擦副：环状试样，￠26*￠20*12（mm） 12）试验力控制方式：手动和交流伺服电机闭环控制施加试验力 13）主机净重：800kg 14）外形尺寸（长*宽*高）：1200*870*1700（mm） ㈤微机屏显式高温端面摩擦磨损试验机 ①主要用途：       MMU-10G屏显式端面高温摩擦磨损试验机是采用滑动摩擦的形式，在规定的试验条件下用来评定工程塑料、粉末冶金、合金轴承等的使用性能，可在室温~600℃（可定做800℃）条件下，在无油润滑及浸油润滑以及改变负荷、速度、时间、摩擦配偶材料、表面粗糙度、硬度等参数的各种情况下进行试验。可用于测量材料温升、摩擦系数等值。      该机为机电液一体化精密试验仪器，采用柱塞泵或进口齿轮泵为动力源，溢流阀、节流阀、换向阀均为台湾原装。液压缸采用无摩擦柱塞缸，确保为值传递准确。主轴电机选用松下交流伺服电机及控制器，调速范围宽，低速转矩大，噪声低。测量参数包括试验力、摩擦力、试验时间、主轴转数，当任何一个参数超过预置值时，对应的报警灯亮，同时主轴停止转动。所有试验参数均可以在数显装置及计算机屏幕上显示，记录温度-时间曲线、摩擦力-时间曲线。 ②主要技术规格及参数： 1 试验力   1.1 轴向试验力工作范围（无级可调） 1～10kN 1.2 试验力示值相对误差 ±1% 1.3 试验力长时自动保持示值误差 ±1%FS(最大试验力） 1.4 自动卸除试验力 超过最大试验力2%-10% 2 摩擦力   2.1 摩擦力测量范围 10～500N 2.2 摩擦力示值相对误差 ±2% 2.3 自动停车 超预置 3 主轴转速   3.1 主轴转速范围 5～2000r/min 3.2 主轴转速范围误差 ±10r/min 4 试验机测控温范围 室温~600℃ 5 试验摩擦副 提供图纸或用户自定 6 油盒行程 ＞45mm 7 主轴电机功率 4kW 8 试验机主轴控制   8.1 手动控制 手动停车 8.2 时间控制 超预置 8.3 转数控制 超预置 8.4 摩擦力控制 超预置 9 试验机时间显示与控制范围 1s～9999min 10 试验转数显示与控制范围 9999999s 11 试验机外形尺寸（长×宽×高） 约1200×870×1700min 12 试验机净重 850kg ㈥摩擦系数仪 ①主要用途       该设备适用于塑料薄膜、薄片、纸张等材料滑动时的动、静摩擦系数的测试。通过测量材料的滑爽性，可以控制调节包装袋的开口性、包装机的包装速度等生产质量工艺指标，满足产品使用要求。 ②功能与特点 ·同时符合多种国内国际标准、集多种试验方法于一身 ·GB 、ISO 、ASTM测试标准方法可任意选择设定 ·柔性传动系统驱动，使运转更平稳，测试精度更高 ·微电脑控制，操作全部键盘化 ·LCD大屏液晶全图显示试验数据、结果、曲线 ·自动判断材料滑粘状态及试样间测试结果的定量离散性分析 ·动摩擦试验、静摩擦试验、动静摩擦试验自由选择，测试灵活 ·可进行单件、成组试验的结果统计分析处理、多种报告模式微打输出 ·能够保存6次试验数据及结果，具有曲线显示，查询等必要的功能。 ③主要技术参数 ⒈负荷量程：0～5 N ⒉精     度：0.5级 ⒊行     程： 70 mm、150 mm ⒋滑块质量：200g（标准）注：设备支持任意滑块质量试验 ⒌试验速度 100mm/min ⒍环境要求：温度10℃～40℃　湿度20% RH～70%RH ⒎电     源：AC 220V 50Hz ⒏外型尺寸：400（L）×300（B）×180（H）mm ⒐重     量：10Kg ㈦人造板滚动磨损试验机 ①主要用途：       用于木地板及其它非金属的表面耐磨性能试验。 ②主要技术参数： 1. 最大试验力: 5N±0.2N 2. 试件旋转速度：60±2r/min 3. 吸尘嘴距表面：1-2mm 4. 试验件厚度可1-30mm整数级调整。

成果瞄准国外对刀具设计与制造技术及装备的封锁，以及国内该领域的空白，采用自主研制的整体立铣刀通用数学建模理论及磨削算法，基于自主知识产权，开发出我国自己的整体立铣刀设计与制造软件、数控系统、五轴数控精密刀具磨床以及国产化刀具，该项成果已经获得2项发明专利，2项软件著作权，目前已经开发出刀具设计与制造软件，正在开发数控系统，后期开发出五轴数控机密磨床装备，项目整体已经达到国内领先、国际先进水平，有望实现产业化。

“数控刀具磨削机” 是三轴联动的数控设备，主要用于加工硬质合金微型钻头、铣刀。设备主要包括设备底座、十字滑台部件、夹持工件的主轴箱、移动回转工作台、砂轮主轴部件、液压系统、电气系统、冷却防护系统。被加工的工件是外圆磨削好的硬质合金棒料，在工件一次装夹情况下，采用磨削的加工方法完成刀具的容屑槽及后背的成形。适用于加工直径Φ1mm到Φ6.5mm、左右旋向的刀具。