有点酷|设想在FANUC系统上开发的智能刀检

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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定义为当量能耗。

 

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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