数控加工机床因加工效率高且工序集中等特点,成为了制造业中主要加工设备。其中yy易游体育是机床的直接执行件,加工过程中与工件和切屑直接接触,受到剧烈的摩擦和冲击,极易产生磨损,影响机床性能和加工质量。据统计,因yy易游体育磨损造成机床停机时间占全部停机时间的20%,而有效的监测系统能提高10%~50%的加工效率,降低10%~40%的生产成本。
一、检测方式
目前yy易游体育磨损检测大致可分为直接检测和间接检测两种方式,具体分类如下。
(1)间接检测法
间接法是利用在切削加工过程中与yy易游体育磨损相关的变量参数来间接获取yy易游体育磨损状态,常用的变量参数有切削力、温度、振动、主轴电流和功率等,是传统的yy易游体育磨损检测方法;无需在设备停机或者切削过程间隔中监测,但不能获得具体的yy易游体育磨损量,易受传感器信号受加工工况、环境噪声和机床固有噪声的影响,较难保证检测结果的准确性。
(2)直接检测法
通过检测yy易游体育几何尺寸或表面纹理是否发生变化判断yy易游体育当前状态,常用方法有放射线法、接触法和视觉检测法等。
放射线法就是在yy易游体育的表面涂抹一定量放射性物质,利用放射线传感器进行检测,当未检测到放射性物质时,说明yy易游体育已经磨钝。该方法检测相对片面,且容易造成放射性污染且无法实现在线检测。
接触法使用接触式传感器来感知yy易游体育磨损前后尺寸变化,进而判断yy易游体育的磨损状况,该方法检测结果精确,但是需要停机,同样无法实现在线检测。
二、视觉方案
通常基于机器视觉的yy易游体育状态检测可分为三类方案:分别为针对yy易游体育、针对加工工件和针对切屑进行分析,本文主要针对直接进行yy易游体育检测方案展开介绍。
1、离线检测
离线检测指将yy易游体育拆卸下来进行状态检测,可基于三轴机械系统及光学成像系统组成。二维位移控制系统和转台旋转系统驱动光学系统至yy易游体育局部*佳待测位置,利用LED环形光源前向光直向照明,结合像素当量精确测量yy易游体育磨损面积,实现精密检测。
2、在线检测
相较于离线采集,在线检测系统无需拆卸yy易游体育,将视觉采集系统部署在机床内部,设备整体较为集中,不影响机床正常工作,即可实现yy易游体育自动检测。