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摘要:数控机床的加工质量与刀具状态息息相关,今天这篇文章就来跟大家分享一个在FANUC系统上开发的智能检测道具状态的项目。
在开始之前,牛牛先带着大家一起看看传统的刀检有哪些方式?
传统刀检
A.移动机械挡板触碰刀尖
图1
B.机械摆杆触碰刀尖
图2
C.激光刀剑传感器应用
图3
其实以上三种方法都不算完美,移动机械挡板触碰刀尖和机械摆杆触碰刀尖不能检测磨损和崩刃;激光刀剑传感器应用占有节拍长,综上所述,需要结合实际,探索新刀检方法来弥补传统刀检的不足。
下面牛牛根据北京发那科FANUC公司的说明,和大家一起探索从导致负载变化的要素,分享两个智能刀检新方法。
1)正常切削时主轴电流的波形
正常切削时速度—时间、电流—时间曲线见图4。
图4
由图可见:电流曲线覆盖的面积(电流x时间)与能耗或功(W)是等比例关系。通过积分计算的面积
本案例采样周期为10ms;则定10ms作为时间当量(△t=1);f(t)就是每次采样的电流当量值。
总结:此方法为积分法,又叫面积法,能耗法:将每个当量的时间采样的数据累加起来,与标准值比较判断是否磨损或断刀。
优点:具有普适性
缺点:一把刀具完成加工后才能出报告
2)分析刀具崩刃后主轴电流变化
刀具崩刃后会引起主轴震动甚至会机床抖动;电流波动示意图见图5,从图中可以得出:切削时电流幅值增大且伴随振动;本案例的电流最大值与磨损的图6相当,电流振动是崩刃的特征。
图5
图6
该振动是叠加在电流曲线上的谐波振动;为了获取谐波振动数据,将电流进行时间求导处理。求导作用:过滤掉曲线基础波形,突显谐波振动特征。
电流对时间求导的定义:电流—时间函数A(t)在任一时间点t?处的变化率;当时间增量dt→0时电流增量dA与dt的比值(dA/dt)是电流对时间的倒数。
总结:此方法为求导法:求导、取绝对值后与设定值比较,记录超限次数;如果超限次数大于允许次数则报警。
优点:准确性高
缺点:只适用于崩刃
对于探索智能刀检,开发设计你有什么想法吗?欢迎大家来讨论。
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今天的内容到这里就结束了,更多有价值的内容尽在www.d6sk.com(大牛数控社区),欢迎大家留言提出意见和建议,牛牛(cncbaby1)会努力做好内容干货分享给大家,笔芯~
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