刀具磨损监测方法综述
机床刀具磨损检测方法
机床刀具磨损检测方法机床刀具磨损检测方法机床刀具是机械加工中不可或缺的工具，其磨损情况直接影响加工质量和效率。
因此，磨损检测是机床刀具维护保养的重要环节。
下面介绍几种常见的机床刀具磨损检测方法。
1. 目视检测法目视检测法是最简单、最直观的一种检测方法。
通过观察刀具的外观和切削面，可以初步判断刀具的磨损情况。
例如，刀具的切削面出现磨痕、刃口变钝等现象，就说明刀具已经磨损严重，需要更换或修整。
2. 量具检测法量具检测法是一种比较精确的检测方法。
常用的量具有千分尺、游标卡尺等。
通过测量刀具的长度、直径、刃口宽度等参数，可以准确地判断刀具的磨损情况。
例如，当刀具的刃口宽度超过了规定的范围，就说明刀具已经磨损到需要更换或修整的程度。
3. 声波检测法声波检测法是一种非接触式的检测方法。
通过检测刀具在切削过程中产生的声波信号，可以判断刀具的磨损情况。
当刀具磨损严重时，切削时产生的声波信号会发生变化，可以通过分析信号的频率、振幅等参数来判断刀具的磨损情况。
4. 热成像检测法热成像检测法是一种基于红外线技术的检测方法。
通过拍摄刀具在切削过程中产生的热像，可以判断刀具的磨损情况。
当刀具磨损严重时，切削时产生的热量会增加，从而在热像上表现为明显的热点。
通过分析热像的颜色、亮度等参数，可以准确地判断刀具的磨损情况。
总之，机床刀具磨损检测是机床维护保养的重要环节，不同的检测方法各有优缺点，可以根据具体情况选择合适的方法进行检测。
在实际应用中，可以结合多种检测方法，以提高检测的准确性和可靠性。
检测数控铣床中刀具的磨损问题
检测数控铣床中刀具的磨损问题
数控铣床是现代制造业中广泛使用的一种机床，它能够高效地完成各种复杂零件的加工任务。
而其中刀具的磨损问题则是影响加工质量和效率的重要因素之一。
刀具磨损是指在使用过程中，刀具表面逐渐失去原有的尺寸和形状，导致其性能下降，甚至无法继续使用。
这种磨损现象主要是由于切削力、温度、润滑等因素引起的。
在实际生产中，如何及时检测刀具的磨损情况，是保证加工质量和效率的关键。
以下是一些常见的检测方法：
1. 目视检测法
这是最简单、最直观的检测方法。
操作人员可以通过肉眼观察刀具表面的变化，来判断其是否需要更换。
但这种方法只适用于表面磨损较为明显的情况，对于内部磨损或微小磨损则无法发现。
2. 测量法
这种方法需要使用专业的测量工具，如卡尺、显微镜等。
通过对刀具尺寸和形状进行精确测量，可以得出其磨损程度。
但这种方法操作较为繁琐，需要一定的技术水平和经验。
3. 振动信号分析法
这种方法利用数控铣床本身所产生的振动信号，通过信号处理技术来分析刀具的磨损程度。
这种方法不仅能够检测表面磨损，还能够发现内部磨损和微小磨损，具有较高的精度和可靠性。
除了以上几种方法外，还存在一些基于图像处理、声学信号等技术的检测方法。
这些方法在不同场景下都有其适用性和局限性，具体选择应根据实际情况而定。
总的来说，及时检测数控铣床中刀具的磨损问题，是保证加工质量和效率的重要措施。
通过选择合适的检测方法，并根据检测结果及时更换刀具，可以有效地减少生产过程中的故障和损失，提高生产效益。
刀具磨损检验方法
刀具磨损检验方法以下是一些常见的刀具磨损检验方法：1.视觉检查：通过肉眼观察刀具的外观，如刃口的形状、颜色和光泽，可以初步判断刀具是否有明显的磨损。
例如，如果刃口看起来钝了或有明显的划痕，可能是刀具磨损的迹象。
2.比较量测法：通过将新刀具与已经使用的刀具进行比较，可以看出刀具的磨损程度。
可以使用放大镜或显微镜仔细观察刀具的刃口，并与新刀具进行比较。
如果刀具的刃口变得钝了、变宽了，或者刀面上有明显的划痕，那么刀具可能需要更换或修复。
3.切削质量检验法：通过对切削过程中切削力、切削温度和切削声音的测量，可以间接地评估刀具的磨损情况。
当刀具磨损时，切削力会增加，切削温度也会升高。
此外，刀具磨损时会发出异常的切削声音。
因此，通过测量这些参数可以判断刀具是否需要更换。
4.切削测试法：通过使用不同的刀具进行切削试验，并测量切削质量指标，如切削力、表面粗糙度和加工时间，可以评估刀具的磨损情况。
对比不同刀具的切削性能，可以确定哪些刀具已经磨损到了需要更换的程度。
5.电子显微测量法：利用电子显微镜对刀具进行高倍显微观察，可以观察到刀具表面的微观磨损情况。
电子显微镜可以提供更准确的测量结果，可以检测到刀具刃口的微小磨损或刀具表面的变化，从而更好地评估刀具的磨损情况。
需要注意的是，以上方法并非单一使用，通常是结合应用，综合判断刀具的磨损情况，并据此决定是否更换或修复刀具。
此外，根据刀具的类型和用途，可能会有特定的检验方法和指标，需要根据具体情况进行选择。
刀具磨损检验的目的是保证刀具的切削质量和切削效率，确保产品的质量和生产效率的提高。
通过正确使用检验方法，可以及时发现刀具的磨损情况，及时采取措施维护和更换刀具，以确保刀具的正常运行。
同时，还可以通过分析和总结刀具磨损情况，来改进切削工艺和刀具维护方式，以提高刀具寿命和生产效率。
刀具磨损监测方法综述
刀具磨损监测方法综述导言：随着工业生产的不断发展，刀具在各类机械加工过程中扮演着重要的角色。
然而，由于长期使用和磨损，刀具会渐渐失去其优秀的切削性能。
因此，为了保证刀具的高效工作和延长其使用寿命，刀具磨损的监测成为了研究的焦点之一、本文将对刀具磨损监测方法进行综述，包括传统的触摸式测量方法和基于传感器的非接触式测量方法。
一、触摸式测量方法1.外形尺寸法该方法基于刀具磨损后外形的变化来进行判断，常用于一些尺寸较大的刀具监测。
通过测量刀具的长度、直径或角度变化，并与初始尺寸进行对比，就能够间接评估刀具的磨损程度。
这种方法的优点是简单易行，成本低廉，但其缺点是只能进行间接评估，无法精确测量刀具磨损的准确数值。
2.触摸探测法该方法通过将测量仪器与刀具进行接触，测量刀具表面的高度变化来确定刀具的磨损程度。
其中，最常见的方法是使用光电探测器对刀具的轮廓进行扫描，通过测量探测器的位移来计算刀具的磨损量。
这种方法具有较高的精度，可以实时监测刀具的磨损情况。
但缺点是由于测量过程中需要与刀具表面接触，可能会对刀具本身造成额外的磨损。
另外，由于测量仪器的复杂性，该方法的设备成本较高。
二、非接触式测量方法1.声发射法该方法通过检测刀具表面的声音信号来判断刀具的磨损程度。
刀具磨损会导致切削过程中产生较大的振动和噪声，这些声音可以被传感器捕捉到，并转化为电信号进行分析。
通过对声波信号的频域和时域分析，可以确定刀具的磨损情况以及可能存在的异常情况。
这种方法的优点是无需接触，对刀具的磨损进行实时监测。
但是，由于刀具的声音在噪声环境中容易受到干扰，因此对该方法的信号处理和分析要求较高。
2.热成像法该方法通过红外热成像仪对刀具的表面温度分布进行观测和分析，以判断刀具的磨损情况。
刀具磨损会导致切削过程中大量的热量变化，这些变化将反映在刀具表面的温度分布中。
通过热成像仪的高精度传感器，可以实时获取刀具的温度分布，并通过图像处理和分析来评估刀具的磨损程度。
机床刀具磨损检测技巧
机床刀具磨损检测技巧机床刀具磨损检测技巧探究引言：机床刀具在加工过程中起着至关重要的作用，但随着使用时间的增长，刀具会出现磨损现象，导致加工质量下降甚至损坏工件。
掌握机床刀具磨损检测技巧对于提高加工效率、降低成本具有重要意义。
本文将通过对机床刀具磨损的评估和检测方法的介绍，帮助读者更好地理解和应用这一领域的技术。
一、机床刀具磨损评估标准1. 刀具磨损类型：机床刀具磨损通常分为刀尖磨损、刀面磨损、切削口磨损等。
了解不同类型的磨损情况，可以更好地判断刀具的使用寿命和更换时机。
2. 刀具磨损评估参数：刀具磨损评估需要考虑的参数包括刀具表面粗糙度、切削力、刀尖圆角半径等。
通过测量这些参数的变化，可以评估刀具磨损程度和使用寿命。
二、机床刀具磨损检测方法1. 观察法：通过肉眼观察刀具表面的磨损痕迹，如刀尖变钝、表面划痕等，来初步评估刀具的磨损程度。
这种方法简单直观，但对于微小磨损很难判断，需要借助其他方法进行验证。
2. 金相显微镜观察：金相显微镜可以放大刀具表面的微观结构，通过观察金相组织的变化来评估刀具的磨损程度。
这种方法可以提供更详细的信息，但对设备和操作要求较高，适用于实验室环境。
3. 声学检测：利用超声波检测刀具的磨损情况，通过检测刀具表面的回声信号来识别刀具的磨损程度。
这种方法快速、无损、非接触，适用于在线检测和实时监测。
4. 剩余寿命评估：通过测量刀具切削力、功率消耗等参数的变化，利用理论模型或实验曲线进行剩余寿命预测。
这种方法需要建立模型或进行大量的实验验证，适用于对刀具寿命的精确预测。
三、机床刀具磨损检测技巧的应用意义1. 提高加工效率：准确评估刀具磨损程度，及时更换磨损刀具，可以避免刀具因过度磨损导致加工质量下降、工件损坏等问题，从而提高加工效率和产品质量。
2. 降低成本：通过精确评估刀具的寿命，合理规划刀具更换周期，可以避免过早更换刀具和因刀具损坏导致的生产停工，降低成本并提高生产效益。
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刀具磨损是刀具使用过程中不可避免的问题，定期检测和维护刀具磨损可以保证其正常工作并延长使用寿命。
常用的刀具磨损检测方法有很多种，下面将对其中几种常用的方法进行比较。
1.目测法目测法是最简单也是最直观的一种刀具磨损检测方法。
只需通过肉眼观察刀具的外观和刀刃状况来判断刀具是否需要磨损。
这种方法优点是简单易行，无需任何专用设备和仪器，缺点是只能判断刀具的整体状况，无法提供具体的磨损程度信息。
2.测量法测量法通过测量刀具的几何参数来判断刀具的磨损情况。
常用的几个参数包括刀具直径、刀具长度、刀具刀刃的角度等。
通过测量这些参数的变化来判断刀具是否磨损。
这种方法优点是可以提供较为精确的刀具磨损程度信息，缺点是需要专用设备和仪器，操作比较繁琐。
3.接触法接触法是通过判断刀具与工件之间的接触情况来判断刀具的磨损情况。
常用的方法包括观察切削力的变化、观察切屑形态等。
通过分析接触情况可以判断刀具是否磨损，并且可以提供刀具磨损程度的定量指标。
这种方法优点是可以在实际工作中直接观察磨损情况，缺点是受到工艺条件的限制，可能无法应用于一些特殊工况。
4.声音法综上所述，不同的刀具磨损检测方法有各自的优点和适用场景。
目测法简单易行，适合于简单的刀具磨损情况判断；测量法可以提供较为精确的定量指标，适用于复杂的磨损情况判断；接触法可以在实际工作中进行检测，但受到工艺条件限制；声音法简单易行，但只能提供定性指标。
在实际应用中，可以根据具体情况选择合适的检测方法或结合多种方法进行磨损检测。
刀具磨损与寿命评估及延长方法探讨
刀具磨损与寿命评估及延长方法探讨概述：刀具是在加工过程中起到关键作用的工具。
然而，由于长时间的使用和各种加工材料的特点，刀具会发生磨损和磨损，这将直接影响加工质量和效率。
因此，评估刀具的磨损情况并采取有效的方法来延长刀具的寿命成为了一个重要的课题。
一、刀具磨损的评估方法1. 观察法：通过肉眼观察或显微镜观察刀具的磨损情况，包括刃口磨损、刀面磨损、刃面破损等，并进行分类和记录。
然而，这种方法往往仅限于表面磨损情况的评估，而忽略了刀具内部的结构和性能变化。
2. 测量法：采用高精度的测量设备，如光学投影仪、三坐标测量仪等，对刀具的几何参数进行测量，并与新刀具进行对比分析。
通过测量磨损量，可以确定刀具的磨损速度和寿命。
3. 功能性测试法：通过对刀具在不同工况下的工作效果进行测试，如切削力的变化、加工表面质量的变化等，来评估刀具的磨损情况。
这种方法可以全面了解刀具的工作状态，但测试过程较为复杂，需要专业的测试设备和经验。
二、刀具寿命延长的方法1. 选择适当的刀具材料：根据不同的加工材料和加工要求，选择适当的刀具材料。
例如，对于硬度较高的加工材料，应选用具有较高硬度和耐磨性的刀具材料，如硬质合金、陶瓷材料等。
2. 优化刀具的设计和制造工艺：改善刀具的几何形状、刃口结构以及刀具的表面处理工艺，以提高刀具的耐磨性和强度。
优化刀具的设计和制造工艺可以有效地减少刀具的磨损。
3. 合理选择切削参数：根据加工材料的硬度和刀具的材料特性，合理选择切削速度、进给量和切削深度等切削参数。
合理地选择切削参数可以有效降低刀具的磨损速度，延长刀具的寿命。
4. 定期检查和维护刀具：定期检查刀具的磨损情况，如刀具的刃口变钝、刃面破损等，并及时更换磨损严重的刀具。
此外，对刀具进行适当的维护，如定期清洗、润滑等，也可以延长刀具的使用寿命。
三、总结刀具磨损与寿命评估及延长方法的研究对于提高加工质量和效率具有重要意义。
通过合理的刀具磨损评估方法，可以及时发现刀具的磨损情况，采取相应的措施进行处理。
刀具磨损监测与实时补偿控制技术研究
刀具磨损监测与实时补偿控制技术研究刀具磨损监测与实时补偿控制技术研究引言刀具在加工过程中由于摩擦和冲击等作用，会逐渐磨损，进而影响加工质量和效率。
为了保持加工过程的稳定性，需要对刀具的磨损进行监测，并实时进行补偿控制。
本文旨在对刀具磨损监测与实时补偿控制技术进行研究，提出一种可行的解决方案。
一、刀具磨损监测技术1. 监测指标刀具磨损的程度可以通过测量不同参数来评估。
常见的监测指标包括切削力、振动、温度和声音等。
其中，切削力是最常用的监测指标之一，可以通过力传感器进行测量。
振动也是一种常见的监测指标，可以通过加速度传感器进行测量。
温度的变化可以反映刀具的摩擦情况，可以通过红外测温仪或热电偶进行测量。
声音的变化可以反映刀具与工件的摩擦情况，可以通过麦克风进行测量。
2. 监测方法刀具磨损的监测方法多种多样，根据监测指标的不同，可以选择不同的方法。
对于切削力的监测，可以通过牵引力传感器或剪切力传感器进行测量。
对于振动的监测，可以通过加速度传感器或振动传感器进行测量。
对于温度的监测，可以通过红外测温仪或热电偶进行测量。
对于声音的监测，可以通过麦克风进行测量。
此外，还可以使用非接触式的监测方法，如红外摄像头、激光测距仪等。
二、刀具磨损实时补偿控制技术1. 补偿方法刀具磨损的实时补偿方法有多种，根据补偿的原理和方式的不同，可以选择不同的方法。
常见的补偿方法包括刀具半径补偿、刀具长度补偿和刀具补偿。
刀具半径补偿是指根据刀具磨损的情况，自动调整加工程序中的半径值，以保持加工精度。
刀具长度补偿是指根据刀具磨损的情况，自动调整加工程序中的长度值，以保持加工精度。
刀具补偿是指根据刀具磨损的情况，自动调整加工程序中的刀具参数，以保持加工精度。
2. 控制方法刀具磨损的实时补偿控制方法有多种，根据控制的原理和方式的不同，可以选择不同的方法。
常见的控制方法包括开环控制和闭环控制。
开环控制是指根据预先设定的规则或模型，对刀具磨损进行补偿。
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刀具磨损监测方法综述一、刀具磨损状态监测的意义及研究现状1、刀具状态监测的意义加工过程中刀具的磨损将造成工件的精度及粗糙度变差，甚至造成工件的报废、昂贵设备的损伤、机床停机等故障，直接影响着机械加工的精度、效率及经济效益。
据统计生产工程中75%以上的设备故障是由于刀具失效引起的，因此对刀具状态进行在线监测显得尤为重要。
随着生产自动化程度的提高，特别是柔性制造系统(FMS)技术的出现，人们越来越重视对加工过程的在线监测。
2、国内外研究现状及成果随着新方法、新理论、新技术的不断应用，国内外学者在信号选取、信号分析、特征提取和状态诊断等方面进行了广泛而深入的研究。
多年来，国内外学者在刀具监控方面作了大量的工作，并在检测方法、监控参数的选择、信号处理及识别领域取得了显著成果，有些监控系统已经用于生产。
日本、美国、德国及瑞典等国家处于领先地位，并拥有一批成果及专利。
国内的多所大学及研究单位也对刀具监控系统进行了一定的研究工作，且有一批产品问世。
80年代以前，刀具实时监控仪的研究多以单传感参数刀具磨损监视仪为主，典型的传感参数是声发射、切削力、主轴功率和红外图像等，典型的监控仪有：日本的EMT-IO00，CHIP-55AZ，美国的ATMA，KTA和Cincinnati的功率监视系统，丹麦的HZK系统及中国的DJ-101，DZJ-101和TM-8000等。
80年代后期，美国率先研究多传感参数融合的车刀磨损监测系统，利用人工神经网络(ANN)进行多传感参数特征信号并行输入的融合识别。
清华大学在深入研究ANN，GMDH等融合识别基础上开展了声发射和切削振动两种传感信号多特征参数并行输入的:“主-从”融合识别车刀与立铣刀磨损及车刀、立铣刀、钻头、丝锥破/折损综合监控仪的研究开发和适用化研究，开发了TM-9000 型刀具磨/破损监控仪。
哈尔滨工业大学、西北工业大学及上海交通大学都有相应的刀具状态监控系统。
二、国内外刀具状态监测方法概述刀具状态检测方法可分为直接测量法和间接测量法。
1.直接测量法直接测量法能够识别刀刃外观、表面质量或几何形状的变化，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；二是不能检测出加工过程中出现的刀具突然破损。
国内外采用的刀具磨损量的直接测量法有：电阻测量法、刀具工件间距测量法、光学测量法、放电电流测量法、射线测量法、微结构镀层法及计算机图像处理法。
（1）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。
该方法的优点在于传感器价格低廉，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，而且工作不太可靠，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。
（2）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，使其应用收到一定限制。
（3）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并非真实的磨损量，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。
（4）放电电流测量法将切削力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几何形状（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。
（5）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。
（6）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。
（7）计算机图像处理法计算机图像处理法是一种快捷、无接触、无磨损的检测方法，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。
2.间接测量法间接测量法利用刀具磨损或将要破损时的状态对不同的工作参数的影响效果，测量反映刀具磨损、破损的各种影响程度的参量，能在刀具切削时进行检测，不影响切削加工过程，其不足之处在于检测到的各种过程信号中含有大量的干扰因素。
尽管如此，随着信号分析处理技术、模式识别技术的发展，这一方法己成为一种主流方法，并取得了很好的效果。
国内外采用的刀具磨损的间接测量法有：切削力测量法、机械功率测量法、声发射、热电压测量法、振动信号及多信息融合检测。
（1）声发射信号测量法声发射技术用于监测刀具的磨、破损是近年来声发射在无损检测领域方面新开辟的一个应用领域。
其原理是当固体材料在发生变形、断裂和相变时会引起应变能的迅速释放，声发射就是随之产生的弹性应力波。
当刀具破损时可检测到幅值较高的AE信号。
声发射刀具监控技术被公认是一种最具潜力的新型监控技术，进入80年代以来，国内外致力于开发和应用该技术，已获得较大成果。
早在1977年Iwatak和Moriwaki提出了用声发射技术对刀具磨损进行在线检测。
在此基础上，Moriwaki提出了声发射刀具破损检测方法。
Kannatey-Asibu和Dornfeld 从理论上研究了声发射信号的频谱特征，并结合模式识别方法实现了对刀具破损的在线监测。
我国声发射监测技术研究尽管起步较晚，但发展迅速。
黄惟公采用包络分析法求取刀具磨损中声发射信号的包络线，用时序模型的参数作为特征值，通过神经网络对刀具磨损方程进行辨识，实验证明效果良好；李晓利对镗削过程中的典型AE信号进行FFT分析，通过在频域里AE信号幅值的变化反映刀具磨损状态；袁哲俊对切削过程中的声发射信号进行小波包分解，获取信号各频段的能量分布，以此作为信号特征，并建立基于模糊推理的快速神经网络模型识别刀具磨损状态。
由日本Murakami Giken公司研制的chip-55A型刀具破损监控仪采用声发射监控技术，实施对加工过程中刀具状态的监控，该产品与其公司生产的数控铣床配套使用，效果良好。
（2）切削力信号测量法切削力变化是切削过程中与刀具磨、破损状态最为密切相关的一种物理现象。
采用切削力作为检测信号，具有拾取容易，反应迅速、灵敏等优点，是在线方法中研究较多、很有希望突破的一种方法，所以是加工中心和FMS中测量刀具破损的常用方法。
基于切削力的监测方法，采用的监测数据主要有切削分力，切削分力比，动态切削力的频谱和相关函数等。
当刀具破损时，切削力变化敏感。
当刀具破损较小时，刀具切削刃不锋利，使切削力增强:当产生崩刃或断刀时，切削深度减少或没有，使切削力剧减。
在监测切削力时，在X,Y,Z三个方向上同时对Fx,Fy,Fz 三个分力进行测量，依靠装在每个电机上的伺服放大器测量出进给电机和主轴电机的电流变化，并把电流变化传给力阀，在显示器上读出被测量的力，从而判断刀具是否破损。
1977年，日本东京电机大学的村幸辰从理论和实验两方面深入研究了不同加工条件和刀具磨损状态下各切削力的变化规律，发现在一定条件下切削分力比是一个能灵敏反映刀具磨损变化的特征量，据此他提出了切削力比监测法；1984年，Lan和Dornfeld的研究表明，切向力和进给力对刀具破损具有较高的敏感性；Shiraishi等通过对加工过程的测量、检测和控制技术的对比研究指出刀具失效的力监测法是最有潜力的方法，有着广阔的工业应用前景，扭矩监测和切削力法一样具有相同的研究价值；成刚虎采用了频段均方值法通过切削力监测刀具的磨损状态；万军利用切削力模型和最小二乘法实现模型自动跟踪加工过程特性变化，从而获取刀具磨损量。
在切削力监控技术方面具有代表性的成果是瑞典Sandvik Coromant公司推出的TM-BU-1001型刀具监控仪，该系统采用的力传感器可安装于主轴轴承、进给丝杠，可设置三个门限，一旦超限自动报警。
（3）功率测量法功率测量法也是工业生产中应用潜力很大的方法。
该方法是通过测定主轴负荷功率或电流电压相位差及电流波形变化等来确定切削过程中刀具是否破损。
该方法具有信号检测方便，可以避免切削环境中切屑、油、烟、振动等因素的干扰，易于安装。
潘建岳在对加工中心钻削过程功率信号分析的基础上，提出并采用功率数据的归原处理方法，以此建立了钻头磨损在线监控系统；刘晓胜将回归分析技术和模糊分类相结合，建立了镗削切削参数与电流之间的数学模型，间接的反映刀具磨损量与镗削切削参数的内在联系，并利用功率信号识别刀具磨损量；郭兴提出一种基于人工神经网络的铣刀破损功率监控方法，建立了一个铣刀破损功率监控系统，实验表明该系统能够灵敏的检测出刀具破损并实施监控。
袁哲俊系统的研究了切削过程中刀具异常对主电机功率影响的规律，提出了用主电机功率的瞬时值、导数值、静态平均值和动态均方值等多个参数综合监控钻削过程刀具异常状态；万军利用离散自回归AR模型对功率信号进行处理，其模型参数通过适应算法在每个信号采样时刻进行递归修正，以适应切削状况，同时为了区别刀具磨损和切削条件改变引起的功率信号变化，文章引入了归一化偏差处理，当刀具切出工件时其归一化偏差明显比刀具磨损时归一化偏差的变化要小，监控时设报警门限，当归一化偏差超限时，即刻报警，具有良好的效果。
成功应用电机功率监控技术具有代表性的厂家是美国Cincinnati milacron公司，该公司开发的刀具监控系统与本公司生产的马刀系列立式加工中心配套使用。
（4）工件尺寸测量法加工中刀尖磨损或破损必然会引起工件尺寸发生变化，通过测量工件己加工表面的尺寸变化量，可以间接判断出刀具的磨损、破损情况。
从测量方式看，有接触工件测量的接触式和测量刀具工件之间间隙的非接触式两类。
测量工件尺寸方法的优点在于能直接定量给出刀具径向磨损或破损值，并可与加工精度的在线、实时补偿结合起来，保证加工质量，实现精加工中刀具磨损、破损监测的最终目标。