常用的刀具磨损检测方法比较

常用的刀具磨损检测方法比较
常用的刀具磨损检测方法比较

建筑节能检测方法综述

建筑节能现场检测方法 田斌守 摘要本文综述了几种建筑物围护结构传热系数现场检测方法的原理、操作方法、适用条件,指出各种方法的优缺点及注意事项。 关键词建筑节能检测热流计法热箱法控温箱-热流计法非稳态法当今飞速发展的国民经济活动必然导致前所未有的资源能源消耗速度。而许多资源能源是不可再生的,为了人类的可持续发展,节约能源刻不容缓。据介绍,我国目前单位建筑面积采暖能耗相当于气候条件相近的发达国家的2~3倍,而建筑能耗也占全国能耗总量的27.5%。随着人民生活水平的不断提高、城市化进程的加快以及住房体制改革的深化,建筑能耗在我国增长趋势很大,很可能是我国今后能耗的一个主要增长点。为建设节约型社会,促进经济社会可持续发展,国家发展委员会发布了“节能中长期专项规划”,建筑节能作为三大重点领域中的一项,受到高度重视。建设部也相继发布了一系列建筑节能标准,其中包括若干强制性条款,目前正在建设领域逐步实施。 建筑节能工作从流程上可分为设计审查、现场检测、竣工验收三个大的阶段。对节能建筑的评价,从建设前期对施工图纸审查计算阶段、向现场检测和竣工验收转移是大势所趋。建筑节能现场检测也是落实建筑节能政策的重要保证手段。目前,全国范围内建筑节能检测都执行JGJ132-2001《采暖居住建筑节能检验标准》,它是最具权威性的检测方法,它的发布实施,为建筑节能政策的执行提供了一个科学的依据,使得建筑节能由传统的间接计算、目测定性评判到现在的直接测量,从此这项工作进入了由定性到定量、由间接到直接、由感性判断到科学检测的新阶段。 根据我们对建筑节能影响因素和现场检测的可实施性的分析,我们认为能够在实验室检测的宜在实验室检测(如门窗等作为产品在工程使用前后它的性状不会发生改变),除此之外,只有围护结构是在建造过程中形成的,对它的检测只能在现场进行。因此建筑节能现场检测最主要的项目是围护结构的传热系数,这也是最重要的项目。如何准确测量墙体传热系数是建筑节能现场检测验收的关键。目前对建筑节能现场检测的、围护结构(一般测外墙和屋顶、架空地板)的

刀具在加工过程中的磨损以及应对策略【干货】

刀具在加工过程中的磨损以及应对策略 内容来源网络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理! 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在深圳机械展. 刀具磨损是切削加工中基本的问题之一。了解刀具磨损的情况和原因,可以帮助刀具制造商以及用户延长数控刀具寿命。现在的数控刀具都会采用涂层技术(包括采用新的合金元素),这进一步有效的延长了刀具的使用寿命,同时可以显著提高生产率。 一、刀具磨损机理介绍 在金属切削加工中,产生的热量和摩擦是能量的表现形式。由很高的表面负荷以及切屑沿刀具前刀面高速滑移而产生的热量和摩擦,使刀具处于一种极具挑战性的加工环境中。 切削力的大小往往会上下波动,主要取决于不同的加工条件(如工件材料中存在硬质成份,或进行断续切削)。因此,为了在切削高温下保持其强度,要求刀具具有一些基本特性,包括极好的韧性、耐磨性和高硬度。

尽管刀具/工件界面处的切削温度是决定几乎所有刀具材料磨损率的关键要素,但要确定计算切削温度所需的参数值却十分困难。不过,切削试验的测量结果可以为一些经验性的方法奠定基础。 通常可以假定,在切削中产生的能量被转化为热量,而通常这些热量的80%都被切屑带走(这一比例的变化取决于几个要素——尤其是切削速度)。其余大约20%的热量则传入刀具之中。即使在切削硬度不太高的钢件时,刀具温度也可能会超过550℃,这是高速钢在硬度不降低的前提下能够承受的高温度。用聚晶立方氮化硼(PCBN)刀具切削淬硬钢时,刀具和切屑的温度通常将超过1000℃。 二、刀具磨损与刀具寿命 刀具磨损通常包括以下几种类型:①后刀面磨损;②刻划磨损;③月牙洼磨损;④切削刃磨钝;⑤切削刃崩刃;⑥切削刃裂纹;⑦灾难性失效。 对于刀具寿命,并没有被普遍接受的统一定义,通常取决于不同的工件和刀具材料,以及不同的切削工艺。定量分析刀具寿命终止点的一种方式是设定一个可以接受的后刀面磨损极限值(用VB或VBmax表示)。刀具寿命可用预期刀具寿命的泰勒公式表示,即VcTn=C,该公式的一种更常用的形式为VcTn×Dxfy=C式中,Vc为切削速度;T为刀具寿命;D为切削深度;f为进给率;x和y由实验确定;n和C是根据实验或已发表的技术资料确定的常数,它们表示刀具材料、工件和进给率的特性。

数控机床刀具磨损监测方法研究

数控机床刀具磨损监测方法研究 马旭1,陈捷2 (1.南京工业大学金工实习中心,江苏南京 211800; 2.南京工业大学工业装备数字制造及控制技术重点实验室,江苏南京 210009) 摘要:数控机床刀具磨损监测对于提高数控机床利用率,减小由于刀具破损而造成的经济损失具有重要意义。文章有针对性地回顾了国内外各种刀具磨损监测方法的研究工作,详细叙述了切削力监测法、切削噪声监测法、功率监测法、声发射监测法、电流监测法以及基于多传感器监测法等六种刀具磨损监测方法。本文通过比较各种监测方法的优缺点,提出基于多传感器监测法是数控机床刀具磨损监测方法的未来发展的主要方向。 关键词:数控机床;刀具磨损;监测方法 中图分类号:TH16 文献标识码:A 文章编号:1006-0316 (2009) 06-0070-04 Study of monitoring method for CNC tool wear MA Xu,CHEN Jie (1.Center of Metalworking Practice,Nanjing University of Technology,Nanjing 211800, China; 2.School of Mechanical and Power Engineering, Nanjing University of Technology, Nanjing 210009, China)Abstract:CNC tool wear monitoring has great importance in improving the utilization of CNC machine tools and in reducing the economic lossos due to the tool breakage. This article is well targeted in reviewing several researches on the study of various tool wear monitoring method at home and abroad. Six tool wear monitoring methods are described in detail, which are the cutting force monitoring, the cutting noise monitoring, the power monitoring, the sound launch monitoring, the electric current monitoring as well as the monitoring method based on the multi-sensor monitor. Comparing with the merits and demerits of each monitoring methods, the article suggests that the monitoring method based on the multi-sensor monitor would be the main direction of the development of CNC tool wear monitoring in the future. Key words:CNC;tool wear monitoring;Monitoring method 刀具磨损在机械加工中是一种普遍存在的现象,刀具的磨损与磨损状态直接影响着机械加工的精度、效率及经济效益,研究刀具磨损可以大大提高机械加工效率,降低加工成本,具有较大的经济效应。刀具磨损的在线监测是柔性制造系统研究工程的一个重要课题。 近年来,随着高性能CNC机床、FMS以及CIMS 的广泛应用,机械加工的效率、加工质量有了明显的提高,同时对全自动化生产也提出了更高的要求,操作人机比由原来的一对一发展到现在的一名操作人员操控多台设备的局面。这样,数控机床系统能否自动监测刀具状态,及时了解正在使用的刀具磨损情况,从而根据刀具寿命、磨损量、刀具破裂等形式的刀具故障对刀具工作状态进行监控,并在刀具磨损达到设定磨损量时报警,就显得非常重要。工业统计表明,刀具失效是引起机床故障的首要因素,由此引起的停机时间占数控机床总停机时间的1/5~1/3[1]。切削加工中,如果刀具磨损不能及时发现,将导致整个加工过程的中断,引起工件报废,甚至整个系统的停止。研究表明,数控机床配备刀具监测系统后可减少75%的故障停机时间,提高生产率10%~60%,提高机床利用率50%以上。美国Kennamtal公司的研究表明,配备刀具监控系统的数控系统,能够节约加工费用达30%[2]。因此研究开发智能监测技术,防止因刀具失效而引起的工件报废、设备损坏并保证机床无故障运行是很重要的[3]。

刀具为什么会磨损

刀具为什么会磨损 刀具磨损是指刀具摩擦面上的刀具材料逐渐损失的现象。刀具磨损的形态一般有以下两种情况,有时是两种磨损兼有: 刀具磨损 前刀面磨损 当切削塑性材料时,切削厚度和切削速度都比较大时,切屑在前刀面会磨损出洼凹,这个洼凹称“月牙洼”。“月牙洼”产生的地方是切削温度最高的地方。 后刀面磨损 由于切削刃的刃口钝圆半径对加工表面的挤压与摩擦,在切削刃的下方会磨损出一条后角等于零的沟痕,这就是后刀面磨损。在切削速度较低、切削厚度较小的情况下,切削脆性材料时,将会发生后刀面的磨损。 影响刀具磨损的几种原因 1、刀具材料 刀具材料是决定刀具切削性能的根本因素,对于加工效率、加工质量、加工成本以及刀具耐用度影响很大。刀具材料越硬,其耐磨性越好,硬度越高,冲击韧性越低https://www.360docs.net/doc/d611026579.html,版权所有,材料越脆。硬度和韧性是一对矛盾,也是刀具材料所应克服的一个关键。对于石墨刀具,普通的TiAlN涂层可在选材上适当选择韧性相对较好一点的,也就是钴含量稍高一点的;对于金刚石涂层石墨刀具,可在选材上适当选择硬度相对较好一点的,也就是钴含量稍低一点的; 2、刀具的几何角度 石墨刀具选择合适的几何角度,有助于减小刀具的振动,反过来,石墨工件也不容易崩缺; (1)前角,采用负前角加工石墨时,刀具刃口强度较好,耐冲击和摩擦的性能好,随着负前角绝对值的减小,后刀面磨损面积变化不大,但总体呈减小趋势,采用正前角加工时,随着前角的增大,刀具刃口强度被削弱,反而导致后刀面磨损加剧。负前角加工时,切削阻力大,增大了切削振动,采用大正前角加工时,刀具磨损严重,切削振动也较大。 (2)后角,如果后角的增大,则刀具刃口强度降低https://www.360docs.net/doc/d611026579.html,版权所有,后刀面磨损面积逐渐增大。刀具后角过大后,切削振动加强。 (3)螺旋角,螺旋角较小时,同一切削刃上同时切入石墨工件的刃长最长,切削阻力最

检测刀具磨损和破损的方法

检测刀具磨损和破损的方法 单台机床的加工,对刀具磨损和破损的监测,凭工人的经验,尚能进行正常的生产,而对FMS、CIMS、无人化工厂,必须解决刀 具磨损与破损的在线实时监测及控制问题。因为及时确定刀具磨损和破损的程度并进行在线实时控制,是提高生产过程自动化程 度及保证产品质量,避免损坏机床、刀具、工件的关键要素之一。 监测原理监测参量的选取监测原理监测原理框图监测刀具磨损和破损的方法很多,可分为直接测量法和间接测量法两大类。 直接测量法主要有:光学法、接触电阻法、放射性法等。间接测量法主要有:切削力或功率测量法,刀具和工件测量法,温度测 量法,振动分析法,AE法,电机电流或功率测量法等。 比较现有的刀具磨损和破损的监测方法,各有优缺点,我们选取声发射(AE)和电机电流信号作为监测参量。这是因为AE信 号能避开机加工中噪声影响最严重的低频区,受振动和声频噪声影响小,在感兴趣区信噪比较高,便于对信号进行处理。响应速 度快,灵敏度高;但重负荷时,易受干扰。而电机电流信号易于提取,能适应所有的机加工过程,对正常的切削加工没有影响, 但易受干扰,时间响应慢,轻负荷时,灵敏度低。这样,同时选AE和电机电流为监测信号,就能利用这2个监测量的各自长处,互 补不足,拓宽监测范围,提高监测精度和判别成功率。 切削过程中,当刀具发生磨损和破损时,切削力相应发生变化,切削力的变化引起电机输出转矩发生变化,进而导致电机电 流发生相应的变化,电流法正是通过监测电机电流的变化,实现间接在线实时判断刀具的磨损和破损。AE 是材料或结构受外力或 内力作用产生变形或断裂时,以弹性波形的形式释放出应变能的现象。它具有幅值低,频率范围宽的特点。试验及频谱分析发现 :正常切削产生的AE信号主要是工件材料的塑性变形,其功率谱分布,100kHz以下数值很大,100kHz 以上较小。 当刀具磨损和破损时,100kHz以上频率成分的AE信号要比正常切削时大得多,特别是100-300kHz 之间的频率成分更大些。 为此,应通过带通滤波器,监测100-300kHz频率成分AE信号的变化,对刀具磨损和破损进行监测。 利用AE、电机电流信号综合对刀具磨损和破损进行判别的原理是:轻负荷区,依靠AE包络信号,用阈值的方法进行判别;在 中负荷区,这时电机电流和AE信号都起作用,用两者结合的方法进行判别,提高判别的成功率,具体方法是:如果AE信号超过AE 阈值,则置延时常数为ds(d的数值依赖于系统构成),如果在ds时间内,电流信号也超过电流信号的阈值,则判刀具极限磨损或 破损。如果在ds时间内,电流信号未超过电流信号的阈值,则不报警,由延时常数继续监测。这种以AE

常见切削刀具材料的磨损现象及原因分析

常见切削刀具材料的磨损现象及原因分析 1引言 从20世纪80年代开始,由于数控机床的主轴、进给系统等功能部件设计制造技术的突破,数控机床的主轴转速和进给速度均大幅度提高,在现代制造技术全面进步的推动下,切削加工技术开始进入高速切削的新阶段。目前,高速切削已在模具、航空、汽车等制造业领域得到了大量应用,产生了显著的经济效益,并正向其它应用领域拓展。高速切削加工对刀具提出了一系列新的要求。研究表明,高速切削时,造成刀具损坏的主要原因是在切削力和切削温度作用下因机械摩擦、粘结、化学磨损、崩刃、破碎以及塑性变形等的引起的磨损和破损。因此,对高速切削刀具材料最主要的性能要求是耐热性、耐磨性、化学稳定性、抗热震性以及抗涂层破裂性能等。陶瓷、CBN、PCD、金属陶瓷等刀具材料具有良好的耐热性和耐磨性,当其韧性得到改善后,非常适合用于高速切削。先进涂层技术的发展进一步改善了刀具材料的性能。目前,新型涂层材料和涂层工艺的开发方兴未艾,预示着涂层刀具在高速切削领域将有巨大发展潜力和广阔应用前景。 本文对高速切削加工时陶瓷刀具、立方氮化硼刀具、金刚石刀具、金属陶瓷刀具和涂层刀具的磨损机理进行了综合评述,对刀具的磨损形态和磨损寿命进行了分析,这些研究将有益于实际生产加工中对高速切削刀具的合理选用与磨损控制。 2高速切削刀具的磨损形态 高速切削时,刀具的主要磨损形态为后刀面磨损、微崩刃、边界磨损、片状剥落、前刀面月牙洼磨损、塑性变形等。 后刀面磨损是高速切削刀具最经常发生的磨损形式,可看作是刀具的正常磨损。后刀面磨损带宽度的加大会使刀具丧失切削性能,在高速切削时常采用后刀面上均匀磨损区宽度VB值作为刀具的磨损极限。 微崩刃是在刀具切削刃上产生的微小缺口,常发生在断续高速切削时,通过选用韧性好的刀具材料、减小进给量、改变刀具主偏角以增加稳定性等措施,均可减小微崩刃的发生概率。通常只要将刀具微崩刃的大小控制在磨损限度以内,刀具仍可继续切削。

常用的刀具磨损检测方法比较

常用的刀具磨损检测方法比较 篇一:刀具的磨损和耐用度浅谈 刀具磨损和耐用度浅谈 刀具在切削金属的同时,本身也逐渐被磨损。当磨损到一定程度时,就需要更换刀具,否则会产生降低加工表面质量等不良后果。让我们先来看看刀具的磨损过程:常用的高速钢和硬质合金钢刀具的磨损过程如图所示,它反映了切削时间和刀具磨损之间的关系。正常磨损 后刀面磨损初期磨损 切削时间/ 1.初期磨损阶段 在该阶段中,由于是新刃磨的刀具,刀后面粗糙不平,后面与工件过渡表面间的实际接触面很小,压力大,磨损速度很快。初期磨损量与刀具刃磨质量有关,经过研磨的刀具初期磨损量小。 2.正常磨损阶段 刀后面经过初期的磨损后,粗糙度值降低,与工件过渡表面实际接触面积增大,压力减小,刀刃仍然比较锋利,磨损速度比较缓慢。该阶段切削过程平稳,持续时间长,是刀具的有效工作阶段。 3.急剧磨损阶段 当刀具磨损到一定程度后,刃口变钝,摩擦力增大,切削力和切削温度迅速上升,刀具材料的性能下降,引起刀具迅速磨损,直至完

全丧失切削性能。所以在切削过程中应避免刀具发生急剧磨损。 刀具的磨损过程又可看为刀具的钝化过程 从上述磨损过程可以看出,刀具在正常磨损阶段即将结束前,刀具必须及时重磨或可转位刀片转换刀刃。否则不仅会损坏刀具,而且会使工件的加工质量变坏。此时的刀具磨损量称为刀具的磨损限度。国家标准规定,把刀具磨损达到正常磨损阶段结束前的某一后面磨损量VB值作为刀具的磨损限度,即磨钝标准。因为刀具磨损后,切削力将增大,在柔性加工系统中,经常用切削力的某一数值作为刀具磨钝标准,以实现对刀具磨损状态的自动控制。 在实际生产中,采用与磨钝标准队赢得切削时间,即刀具耐用度来表示刀具已经磨钝,到了该换刀具的时候。所谓刀具耐用度,是指新磨好的刀具,由开始切削直到磨损量达到磨钝标准的总切削时间,用字母t表示,单位为min。刀具耐用度有时也可用加工同样零件的数量或切削路程长度来表示。 粗加工时,多为切削时间表示耐用度。例如,目前高速钢镗刀的耐用度为30~60min;硬质合金铣刀的耐用度为120~180min。高速钢钻头的耐用度为80~120min;成形刀具耐用度为200~300min。精加工时,常以走刀次数或加工零件个数表示刀具耐用度。 用刀具耐用度衡量磨损量的大小,比直接测量磨损量方便的多,因而在生产中广泛采用。刀具寿命则是指一把新刀从使用到报废为止的总的切削时间,它是刀具耐用度与磨刀次数的乘积。 篇二:刀具磨损原理及耐磨设计

切削具常见的磨损因素

车床上切削时刀具的磨损一般是在高温高压条件下产生的,因此,形成刀具磨损的原因就非常复杂.它涉及到机械、物理、化学和金相等的作用。 现将其中主要的原因简述如下: 1.磨拉磨损切削过程中,切屑底层、工件加一表面上的一些硬度极高的微小硬质点,可在刀具的表面上刻出沟痕。这些硬质点对刀具的作用相当于砂轮中的磨粒的作用,所以称其为磨粒磨损。硬质点有碳化物(如FeC,TL,VC等)、氮化物(如TIN,SiM等)、氧化物(如SD,A里Oe等)和金属问化合物等。磨粒磨损在各种切削速度下都存在,但对低速切削的刀具(如拉刀、板牙等磨粒磨损是刀具磨损的主要原因。高速钢刀具的硬度和耐磨性低于硬质合金、陶瓷等,故其磨粒磨损所占的比贡较大。 2.粘结磨损切屑与刀具前刀面、工件加下表面与刀具后刀面之问在高温高压作用下接触.接触面问吸附膜被挤破,形成了新鲜表面接触,当接触面问隙达到原子问距离时就产生粘结。粘结磨损就是由于接触面滑动时在粘结处产生剪切破坏造成的。通常剪切破坏在强度较低的切屑一方.但刀而在摩擦、压力和温度连续作用下强度降低,也会破坏。此外,当前刀面上粘结的积屑瘤脱落后,会带走刀具材料.从而形成粘结磨损。粘结磨损的程度与压力、温度和材料问亲合程度有关。如在低速切削时,由于切削温度低,故粘结是在正压力作用下由接触点处产生的M性变形所造成,亦称为冷焊。在中速切削时,由于切削a度较高,促使材料软化和分子问的热运动,更易造成粘结。用T类硬质合金加工铁合金或含铁不锈钢时,在高温作用下伙元素之问会产生亲合作用.从而也会产生枯结磨损。所以低、中速切削时,粘结磨损是硬质合金刀具的主要磨损因素。 3.扩散磨损扩一散磨损是在高温下产生的。在切削金属时,金属与刀具接触,双方的化学元素在固态下相互扩散,改变了原材料的成分与性能,使刀具材料变脆,从而加剧了刀具的磨损。例如,用硬质合金切削钢材时,从800℃左右开始,硬质合金中的W,Co和C原子向钢中扩散,同时钢中的Fe原子向刀具中扩一散,使刀具表面形成新的低硬度、高脆性的复合碳化物,且由于Co含量的降低.刀具材料的粘结强度降低.从而降低了刀具表面的强度和硬度,加剧了刀具磨损。 4..相变磨损当刀具上最高温度超过材料相变盆度时,刀具表面金相组织会发生变化,如马氏体会转变为奥氏体.使硬度下降,磨损加剧。下具钢刀具在高温时易产生相变磨损。它们的相变沮度是:合金钢为300-3501C,高速钢为550-6001C.相变磨损严重时会造成刀面的塌陷和切削刃卷曲。 本文由斗式提升机https://www.360docs.net/doc/d611026579.html, XSX提供转载请注明

水中油类测定分析方法的综述

水中油类测定分析方法的综述 李海州 (浙江海洋学院海洋与技术学院,浙江舟山316004) [摘要]:本文对国内外学者有关水中油类的测定方法做了比较系统的综述。对几种水中油类的常用方法,重量法、紫外分光光度法、荧光分光光度法、红外分光光度法和非分散红外光度法做了简要介绍,并对其优劣进行了评价。另外,介绍了测定水中油类含量存在的难点、发展趋势和技术改进等。 关键词:水;油类;测定分析 油类是指任何类型的(矿物油、植物油等)及其炼制品(汽油、柴油、机油、煤油等)、油泥和油渣[1]。油类主要有漂浮油、分散油、乳化油、溶解油和油类附着在固体悬浮物表面而形成油膜---固体物5种形式。全世界每年至少有500—1000吨油类通过各种途径进入水体,由于漂浮于水体表面的油将会影响空气和水体表面氧的交换,而分散于水体中以及吸附于悬浮颗粒上或以乳化状态存在于水体的油易被微生物氧化分解,并将消耗水中的溶解氧,从而使水质恶化;油膜还能附着于鱼鳃上,使鱼类窒息而死;当鱼类产卵期,在含有油类污染物质废水中孵化的鱼苗,多数为畸形,生命力低下,易于死亡;含有油类污染物的废水进入水体后,造成的危害很为严重,不仅影响水生生

物的生长,降低水体的自我净化能力,而且影响水体附近的环境,因此,油类是水体环境中的主要污染物之一,在水质监测中,也是一项重要的监测项目。要消除油类对环境的污染和危害,首先就必须能够准确的测定水中油类的含量。 然而,水中油类含量测定又是比较复杂的,因为水中的油类成分是相当复杂的,此外不同地区、不同行业水体中油类污染的成分也不同,无法有用单一的油标准进行对照,无法准确测定,所以水体中油类物质含量的测定问题是环境分析化学一个古老、重要而又困难的问题。目前水体中油类测定常用的方法有重量法、紫外分光光度法、荧光分光光度法、非分散红外光度和国家最新颁布的国家标准方法红外分光光度法等[2],本文简要介绍以上几种方法的原理和优劣,及人们对水体中油类监测分析方法的创新和改进。 1.重量法 重量法是用有机萃取剂(石油醚或正己烷)提取酸化了的样品中的油类,将溶剂蒸发掉后,称重后计算油类含量。重量法应用范围不受油品的限制,可测定含油量较高的污水,不需要特殊的仪器和试剂,测定结果的准确度较高、重复性较好。缺点是损失了沸点低于提取剂的油类成分,方法操作复杂,灵敏度低,分析时间长,并要耗费大量的提取剂,而且方法的精密度随操作条件和熟练程度不同差异很大。因此,水体中动植物油含量较高的,采用该方法较适合,可以得到比较准确的结果;工业废水、石油开采及炼制行业中含油量较高,此方

刀具破损的主要形式及其产生的原因有以下几个方面

刀具破损的主要形式及其产生的原因有以下几个方面 (1)后刀面磨损后刀面磨损是由机械交变应力引起的出现在刀具后刀面上的摩擦磨损。如果刀具材料较软,刀具的后角偏小,加工过程中的切削速度偏高,进给量太小,都会造成刃具后刀面的磨损过量,并由此使得加工表面的尺寸和精度降低,增大切削中的摩擦阻力。因此应该选择耐磨性较高的刀具材料,同时降低切削速度,加大进给量,增大刀具后角。如此才能避免或减少刀具后刀面磨损现象的产生。(2)边界磨损主切削刃上的边界磨损常发生于与工件的接触面处。 主要原因是工件表面硬化、微信公众号:hcsteel锯齿状切屑造成的摩擦。解决措施是降低切削速度和进给速度,同时选择耐磨刀具材料,并增大刀具的前角,使切削刃锋利, (3)前刀面磨损前刀面磨损是在刀具的前刀面上由摩擦和扩散导致的磨损。 前刀面磨损主要由切屑和工件材料的接触,以及对发热区域的扩散引起。另外刀具材料过软,加工过程中切削速度较高,进给量较大,也是前刀面磨损产生的原因。前刀面磨损会使刀具产生变形、干扰排屑、降低切削刃的强度。应该采用降低切削速度和进速度,同时选择涂层硬质合金材料,来达到减小前刀面磨损的目的。 (4)塑性变形塑性变形是切削刃在高温或高应力作用下F产生的变形。 切削速度和进给速度太高以及工件材料中硬点的作用,刀具具材料太

软和切削刃温度较高等现象,都是产生塑性变形的主要原因。塑性变形的产生会影响切屑的形成质量,并导致刀具崩刃。可以通过采取降低切削速度和进给速度,选择耐磨性高和导热性能好的刀具材料等措施,达到减少塑性变形的目的。 (5)积屑瘤积屑瘤是指工件材料在刀具上的黏附物质 积屑瘤的产生会大大降低工件表面的加工质量,会改变切削刃的形状并最终导致切削刃崩刃。采取的对策是提高切削速度,选择涂层硬质合金或金属陶瓷等刀具材料,并在加工过程中使用冷却液。 (6)刃口剥落刃口剥落是指切削刃口上出现一些很小的缺口,非均匀的磨损。 主要由断续切削、切屑排除不畅等原因造成。应该在加工时降,低进给速度、选择韧性好的刀具材料和切削刃强度高的刀片,来避免刃口剥落现象的产生。 (7)崩刃崩刃将损坏刀具和工件。 主要原因有刀具刃口的过度磨损和较高的加工应力,也可能由于刀具材料过硬、切削刃强度不足以及进给量太大造成。刀具应该选择韧性较好的合金材料,加工时应减小进给量和切削深度,另外还可选择高强度或刀尖圆角较大的刀片。 (8)热裂纹由于断续切削时的温度变化而产生的垂直于切削刃的裂纹。 热裂纹会降低工件表面的加工质量,并导致刃口剥落。刀具应该选择韧性好的合金材料,同时在加工中减小进给量和切削深度,并进行干

刀具检测方法综述

万方数据

万方数据

万方数据

刀具检测方法综述 作者:陈雷明, 杨润泽, 张治, CHEN Lei-ming, YANG Run-ze, ZHANG Zhi 作者单位:军械工程学院基础部,河北石家庄,050003 刊名: 机械制造与自动化 英文刊名:JIANGSU MACHINE BUILDING & AUTOMATION 年,卷(期):2011,40(1) 参考文献(8条) 1.Lei Bin Messendes Verschleiss von Hochoeschwindigkeit-Fraesem mittens Themuxspannung 1997(05) 2.张克南;陈一军;谢里阳电机电流分析法在机床类设备诊断中的应用研究[期刊论文]-机床与液压 2007(03) 3.雷彬国外铣削刀具磨损量自动检测方法综述 1996(02) 4.李劲松;陈鼎吕基于铣削刀的刀具磨损监控研究 1998(05) 5.Weis W Automatisierte Werkzeuguber wachung ynd-vermessung beim Frdsen mit Hilfe bildverarbeitender System 1994(12) 6.Weis W Viele Methoden-Arten der VerechleiBmessung an Werkzeugen fur das spanende Fertigen 1992(40) 7.Trummer A Werkzeugen chieiSensorik fur die Prismatic bearbaiting in flexible Fatiguing system 1990(02) 8.雷彬;罗建华用温差电压法测量高速铣削刀具的磨损量 1997(02) 本文链接:https://www.360docs.net/doc/d611026579.html,/Periodical_jxzzyzdh201101016.aspx

目标检测方法简要综述

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/d611026579.html, 目标检测方法简要综述 作者:栗佩康袁芳芳李航涛 来源:《科技风》2020年第18期 摘要:目标检测是计算机视觉领域中的重要问题,是人脸识别、车辆检测、路网提取等领域的理论基础。随着深度学习的快速发展,与基于滑窗以手工提取特征做分类的传统目标检测算法相比,基于深度学习的目标检测算法无论在检测精度上还是在时间复杂度上都大大超过了传统算法,本文将简单介绍目标检测算法的发展历程。 关键词:目标检测;机器学习;深度神经网络 目标检测的目的可分为检测图像中感兴趣目标的位置和对感兴趣目标进行分类。目标检测比低阶的分类任务复杂,同时也是高阶图像分割任的重要基础;目标检测也是人脸识别、车辆检测、路网检测等应用领域的理论基础。 传统的目标检测算法是基于滑窗遍历进行区域选择,然后使用HOG、SIFT等特征对滑窗内的图像块进行特征提取,最后使用SVM、AdaBoost等分类器对已提取特征进行分类。手工构建特征较为复杂,检测精度提升有限,基于滑窗的算法计算复杂度较高,此类方法的发展停滞,本文不再展开。近年来,基于深度学习的目标检测算法成为主流,分为两阶段和单阶段两类:两阶段算法先在图像中选取候选区域,然后对候选区域进行目标分类与位置精修;单阶段算法是基于全局做回归分类,直接产生目标物体的位置及类别。单阶段算法更具实时性,但检测精度有损失,下面介绍这两类目标检测算法。 1 基于候选区域的两阶段目标检测方法 率先将深度学习引入目标检测的是Girshick[1]于2014年提出的区域卷积神经网络目标检测模型(R-CNN)。首先使用区域选择性搜索算法在图像上提取约2000个候选区域,然后使用卷积神经网络对各候选区域进行特征提取,接着使用SVM对候选区域进行分类并利用NMS 回归目标位置。与传统算法相比,R-CNN的检测精度有很大提升,但缺点是:由于全连接层的限制,输入CNN的图像为固定尺寸,且每个图像块输入CNN单独处理,无特征提取共享,重复计算;选择性搜索算法仍有冗余,耗费时间等。 基于R-CNN只能接受固定尺寸图像输入和无卷积特征共享,He[2]于2014年参考金字塔匹配理论在CNN中加入SPP-Net结构。该结构复用第五卷积层的特征响应图,将任意尺寸的候选区域转为固定长度的特征向量,最后一个卷积层后接入的为SPP层。该方法只对原图做一

刀具磨损在线监测技术研究的探讨 (1)

刀具磨损在线监测技术研究的探讨-工程论文 刀具磨损在线监测技术研究的探讨 贾娜JIA Na;马雪亭MA Xue-ting (东北林业大学机电工程学院,哈尔滨150040) (Mechanical and Electrical Engineering College of Northeast Forestry University,Harbin 150040,China) 摘要:本文对近几年刀具磨损在线技术的研究进行探讨,得出间接测量方法较直接测量方法灵活,但直接测量方法敏感性更强。 Abstract: This paper discusses the research of the tool wear on-line monitoring technology. It is concluded that the method of the indirect measurement is more flexible than the direct measurement, and the method of the direct measurement is more sensitive than the indirect measurement. 关键词:刀具磨损;监测信号;间接测量 Key words: tool wear;check signature;indirect measurement 中图分类号:TH161 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2014)34-0057-02 基金项目:黑龙江省青年科学基金项目资助(QC06C002)。 作者简介:贾娜(1975-),女,黑龙江齐齐哈尔人,副教授,硕士研究生导师,研究方向为机械设计、木质材料加工、木材加工刀具;马雪亭(1990-),男,山东滨州人,研究生,研究方向为现代林业与木工机械设计及理论。 1 间接测量刀具磨损的研究

刀具状态检测方法.

刀具状态检测方法 1. 1直接测量法 直接测量法能够识别刀刃外观、表面品质或几何形状变化 , 一般只能在不切削时进行。它有两个明显的缺点 : 一是要求停机检测 , 占用生产工时 ; 二是不能检测加工过程中出现的刀具突然损坏 , 使其应用受到限制。 主要方法有 : 电阻测量法、刀具工件间距测量法、射线测量法、微结构镀层法、光学测量法、放电电流测量法、计算机图像处理法等。 a 电阻测量法 该方法利用待测切削刃与传感器接触产生的电信号脉冲 , 来测量待测刀具的实际磨损状态。该方法的优点是传感器价格低 , 缺点是传感器的选材必须十分注意 , 既要有良好的可切削性 , 又要对刀具寿命无明显的影响。该方法的另一个缺点是工作不太可靠 , 这是因为切屑和刀具上的积屑可能引起传感器接触部分短路 , 从而影响精度。 b 刀具工件间距测量法 切削过程中随着刀具的磨损 , 刀具与工件间的距离减小 , 此距离可用电子千分尺、超声波测量仪、气动测量仪、电感位移传感器等进行测量。但是这种方法的灵敏度易受工件表面温度、表面品质、冷却液及工件尺寸等因素的影响 , 使其应用受到一定限制。 c 射线测量法 将有放射性的物质掺入刀具材料内 , 当刀具磨损时 , 放射性的物质微粒就会随切屑一起通过一个预先设计好的射线测量器。射线测量器中所测得的量是同刀具磨损量密切相关的 , 射线剂量的大小就反映了刀具磨损量的大小。该法的最大弱点是 , 放射性物质对环境的污染大 , 对人体健康非常不利。此外 , 尽管此法可以测

量刀具的磨损量 , 并不能准确地测定刀具切削刃的状态。因此 , 该法仅适用于某些特殊场合 , 不宜广泛采用。 d 微结构镀层法 将微结构导电镀层同刀具的耐磨保护层结合在一起。微结构导电镀层的电阻随着刀具磨损状态的变化而变化 , 磨损量越大 , 电阻就越小。当刀具出现崩齿、折断及过度磨损等现象时 , 电阻趋于零。该方法的优点是检测电路简单 , 检测精度高 , 可以实现在线检测。缺点是对微结构导电镀层的要求很高 : 要具有良好的耐磨性、耐高温性和抗冲击性能 . e 光学测量法 光学测量法的原理是磨损区比未磨损区有更强的光反射能力 , 刀具磨损越大 , 刀刃反光面积就越大 , 传感器检测的光通量就越大。由于热应力引起的变形及切削力引起的刀具位移都影响检测结果 , 所以该方法所测得的结果井非真实的磨损量 , 而是包含了上述因素在内的一个相对值 , 此法在刀具直径较大时效果较好。 f 放电电流测量法 将切削刀具与传感器之间加上高压电 , 在测量回路中流过的 (弧光放电电流大小就取决于刀刃的儿何形状 ( 即刀尖到放电电极间的距离。该方法的优点是可以进行在线检测 , 检测崩齿、断刀等刀具几何尺寸的变化 , 但不 能精确地测量刀刃的几何尺寸。 g 计算机图像处理法 计算机图像处理法是一种快捷、无接触、无磨损的检测力法 , 它可以精确地检测每个刀刃上不同形式的磨损状态。这种检测系统通常由 CCD 摄像机、光源和计算机构成。但由于光学设备对环境的要求很高 , 而实际生产中刀具的工作环境非常恶劣 (如冷却介质、切屑等 , 故该方法目前仅适用于实验室自动检测。

刀具磨损监测技术的研究现状及发展趋势

76 研究与探索Research and Exploration ·监测与诊断 中国设备工程 2019.01 (下) 在制造业中,数控机床发挥着举足轻重的作用。近年来,随着零件品质要求不断提高,越来越多的零部件需要进行高精密的加工,尤其是在航空航天、汽车、手机等领域,数控机床的发展已成为提高产品质量的关键性因素。对于数控机床来讲,刀具系统是其最重要的组成部分,它与加工工件的质量有着紧密联系,而刀具的磨损是导致工件质量差,废品率高的直接原因。有研究指出,五分之一的机床停机是由于刀具系统破损造成的,采用准确可靠的刀具磨损在线监测技术可使机床利用率提高1.5倍,最高提升切削速度50%,并节约30%左右的总加工成本。因此,对刀具磨损状态的实时监测有助于提高加工环境的稳定性和工件的质量,保障机床及加工人员安全,同时还能提高企业的生产效率、降低企业的生产成本。因此,发展刀具磨损监测技术有重要的作用。 1?刀具磨损状态监测技术的研究现状 现阶段的刀具磨损监测方法主要分为直接法和间接法。直接法主要是通过监测刀具磨损面反光强度、刀刃位移情况、切削面放射性、接触电阻及工件尺寸的变化来判断刀具的磨损情况。而间接法主要是通过监测切削过程中某些与刀具磨损构成映射关系的参数,例如工件温度、超声信号、切削过程的振动信号、切削力、扭矩、电机功率或电流的变化来间接反映刀具的磨损情况。以下是几种主要的监测方法。1.1?直接法 (1)光学图谱法:光学图谱法是通过利用光学仪器记录刀具后刀面磨损处的反光强度变化或进行图像处理得到刀具磨损信息的方法。这类方法的优点是其结果较为明确直观,方便技术人员分析;缺点是在实际生产过程中伴有切削液等切削条件的干扰,很难实现实时监测。 (2)接触法:接触法是通过探头磁间隙传感器检测切削刃的位置参数来得到刀具磨损信息的方法。这类方法的优点是简便易操作,缺点是其易受切削温度影响。 (3)放电性技术:放电性技术是通过在刀具原材料中加入放射性物质,随着磨损程度的加大,刀具放射 性逐渐加大,从而达到监测目的。这类方法的优点是其不受加工环境的影响,缺点是其实时性差,应用于实际生产还需考虑防护性问题。 (4)工件尺寸测量法:这类方法通过传感器检测工件的尺寸,根据检测结果与实际工件尺寸误差的大小来判断刀具磨损情况。但工件的尺寸受机床运动精度和热膨胀的影响,可靠性较低。1.2?间接测量法 (1)切削温度测量法:切削温度与刀具磨损有着直接联系,因此可通过监测工件与刀具之间的热电偶或用红外检测仪监测切削部位温度变化来实现磨损状态的识别,但这种方法不适用于添加冷却液的加工过程。 (2)声发射监测法:声发射是刀具或被加工器件在加工过程中因裂缝扩展、塑性变形、相变等引起应变能快速释放而产生应力波的现象。这种方法能在不影响刀具和工件的情况下检测到刀具磨损的特征信号,这些信号频率较高,受环境干扰较小,其缺点是传播过程中信号衰减很快,传感器需安置在接近切削处的位置,且信号处理方式复杂,效率低下。 (3)振动监测法:其通常用加速度计来监测切削过程中振动信号的变化来判断刀具磨损情况,对刀具磨损敏感度高,但其信号易受到机床的自激振动和噪声干扰,给后期判断增加了难度。 (4)切削力监测法:切削力对刀具磨损灵敏度高且作为加工过程中刀具状态变化最直接的表现之一,其信号特征能准确反应刀具的磨损情况。其缺点是传感器需要与工件有特定的安装位置,信号采集困难,设备昂贵。 2?研究难点及可能的解决方案 从现有刀具磨损监测技术来看,直接法操作性强,能够得到直观数据,避免了复杂的数据分析,但采集数据时容易受到环境干扰,采集数据不可靠,测量精度不高。而间接法虽然可以采集相对准确的数据,但它并不能直观反映刀具的磨损状态,需建立复杂的数学模型对磨损特征进行提取,过程复杂。 刀具磨损监测技术的研究现状及发展趋势 任泽宇 (浙江?杭州?311200) 摘要:刀具磨损的在线监测有助于提升刀具系统的稳定性和提高工件的加工质量,降低数控机床的故障率,减少故障时间,提高生产效率,对高精度的机械自动化加工有着重要意义。本文综述了现有的研究现状,并分析了现有技术的研究难点,提出了可能的解决方案,并展望了未来的发展趋势,为刀具磨损监测技术的发展提供了方向和拓展性思路。 关键词:刀具磨损;数控机床;在线监测 中图分类号:TG54;TP311.13 文献标识码:A 文章编号:1671-0711(2019)01(下)-0076-02

建筑节能检测方法综述

建筑节能检测方法综述 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

建筑节能现场检测方法 田斌守 摘要本文综述了几种建筑物围护结构传热系数现场检测方法的原理、操作方法、适用条件,指出各种方法的优缺点及注意事项。 关键词建筑节能检测热流计法热箱法控温箱-热流计法非稳态法当今飞速发展的国民经济活动必然导致前所未有的资源能源消耗速度。而许多资源能源是不可再生的,为了人类的可持续发展,节约能源刻不容缓。据介绍,我国目前单位建筑面积采暖能耗相当于气候条件相近的发达国家的2~3倍,而建筑能耗也占全国能耗总量的%。随着人民生活水平的不断提高、城市化进程的加快以及住房体制改革的深化,建筑能耗在我国增长趋势很大,很可能是我国今后能耗的一个主要增长点。为建设节约型社会,促进经济社会可持续发展,国家发展委员会发布了“节能中长期专项规划”,建筑节能作为三大重点领域中的一项,受到高度重视。建设部也相继发布了一系列建筑节能标准,其中包括若干强制性条款,目前正在建设领域逐步实施。 建筑节能工作从流程上可分为设计审查、现场检测、竣工验收三个大的阶段。对节能建筑的评价,从建设前期对施工图纸审查计算阶段、向现场检测和竣工验收转移是大势所趋。建筑节能现场检测也是落实建筑节能政策的重要保证手段。目前,全国范围内建筑节能检测都执行JGJ132-2001《采暖居住建筑节能检验标准》,它是最具权威性的检测方法,它的发布实施,为建筑节能政策的执行提供了一个科学的依据,使得建筑节能由传统的间接计算、目测定性评判到现在的直接测量,从此这项工作进入了由定性到定量、由间接到直接、由感性判断到科学检测的新阶段。 根据我们对建筑节能影响因素和现场检测的可实施性的分析,我们认为能够在实验室检测的宜在实验室检测(如门窗等作为产品在工程使用前后它的性状不会发生改变),除此之外,只有围护结构是在建造过程中形成的,对它的检测只能在现场进行。因此建筑节能现场检测最主要的项目是围护结构的传热系数,这也是最重要的项目。如何准确测量墙体传热系数是建筑节能现场检测验收的关键。目前对建筑节能现场检测的、围护结构(一般测外墙和屋顶、架

刀具磨损早期故障智能诊断研究

刀具磨损早期故障智能诊断研究 曹伟青 傅 攀 李晓晖 西南交通大学,成都,610031 摘要:针对刀具的早期故障监测中因存在强烈的背景噪声而难以提取故障特征的问题,提出了基于 二次采样随机共振消噪和B样条神经网络智能识别的故障诊断方法。首先利用在随机共振过程中,噪声增强振动信号的信噪比特性,将刀具振动信号进行随机共振输出,提取有效特征,再输入到B样条神经网络进行智能识别,进而获得刀具的磨损值。同时,为了得到与输入信号最佳匹配的随机共振参数,提出了基于遗传算法的多参数同步优化的自适应随机共振算法,克服了传统随机共振系统只实现单参数优化的缺点。实验结果表明,该方法能实现弱信号检测,能有效地应用于刀具磨损故障诊断中。 关键词:随机共振;遗传算法;信噪比;B样条神经网络中图分类号:TP164 DOI:10.3969/j.issn.1004-132X.2014.18.011EarlyFaultIntelligentDiagnosisofToolWear CaoWeiqing FuPan LiXiaohuiSouthwestJiaotongUniversity,Chengdu,610031 Abstract:Inviewofthedifficultiesoffaultfeatureextractionfromstrongbackgroundnoiseintoolwearearlyfaultdiagnosis,amethodwasproposedbasedontwicesamplingSRandB桘splineneuralnet‐work.First,SRwasemployedtoremovenoiseintoolwearvibrationsignalsbecauseofitsbenefitsforenhancingthesignal桘to桘noiseratio,then,toolwearswiththegoodfaultfeatureswereidentifiedbyB桘splineneuralnetwork.Inordertoimprovethedeficiencyofasingleparameterbeoptimizedinthetra‐ditionalSRandachievethebestSRparameters,anadaptiveSRwasproposedbasedongeneticalgo‐rithm,whichrealizedmulti桘parametersynchronousoptimization.Theexperimentalresultsshowthatthismethodcanrealizetheweaksignaldetectionandapplytotoolfaultdiagnosiseffectively. Keywords:stochasticresonance(SR);geneticalgorithm;signal桘to桘noiseratio;B桘splineneuralnet‐work 收稿日期:2013—05—02 基金项目:中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(SWJ‐TU12CX039) 0 引言 刀具的磨损监测是实现自动化和无人化加工的关键技术之一。在实际的刀具磨损故障诊断过程中,所采集的振动信号除了有用的特征信息外,还存在大量的干扰噪声,尤其在早期的故障诊断中,特性信息比较微弱,提取这种微弱信号的特征是刀具磨损早期故障诊断的关键。现有的方法多数是从消噪的角度来检测故障特征的,如小波消噪[1]、经验模式分解降噪[2]、局部均值分解降噪[3]、形态滤波[4]等方法。然而这些方法在抑制噪声的同时,也使得被测信号被不同程度地削弱。 随机共振[5] 与传统的方法不同,它利用噪声和信号之间的能量转换来增强弱信号,在微弱信号检测中具有突出的优势,受到广泛关注[6桘11]。 文献[7]通过二次采样频率变换,实现了大参数信 号的随机共振;文献[8桘9]利用级联随机共振去除高频噪声,达到降噪目的;文献[10]利用信号调制原理实现高频微弱信号的检测。这些研究为随机共振理论在微弱信号检测方面的应用提供了方法。本文根据遗传算法优良的全局寻优能力,以双稳态系统输出的信噪比为适应度函数,对随机共振系统中的多个参数进行同步优化,实现了刀具磨损过程中的微弱信号检测。最后利用B样条神经网络对提取的信号特征进行融合,网络的输出为刀具的磨损值,实现了刀具磨损的智能识别。 本文中,刀具磨损弱特征提取及智能诊断分以下几步进行:①建立实验系统,采集刀具各磨损阶段的数据;②根据估计的噪声强度D设置二次采样频率fsr,进行二次采样,使信号满足小参数随机共振分析的需要;③用遗传算法优化随机共振系统参数;④系统输出增强信号;⑤计算输出信 ? 3742?刀具磨损早期故障智能诊断研究———曹伟青 傅 攀 李晓晖

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