參考文獻：馬瑋. 刀具監(jiān)控在數(shù)控機床及加工中的應用,航空精密制造技術,2019

  高速電主軸是數(shù)控機床核心部件，據(jù)統(tǒng)計電主軸損壞的原因中66%是軸承損壞，而造成軸承損壞的主要原因是加工過程中刀具出現(xiàn)了異常狀態(tài)，如刀具破損、磨損。

  為了防止刀具異常造成的軸承損壞，現(xiàn)代數(shù)控機床常采用主軸溫度和主軸功率超過閾值時報警停機的方式，該方式在一定程度上保護了軸承。但是實際情況上，由于考慮了被加工結構件特性和工藝的差異，報警閾值往往設置的比較大，當?shù)毒叱霈F(xiàn)磨損破損非常嚴重的情況時，刀具處于在沒有切削刃的狀態(tài)下切削，高速旋轉下的軸承由于受到刀具非常大的擠壓力，軸承溫度會迅速升高，由于主軸的功率和軸承溫度還沒有達到極限值時，繼續(xù)升高的溫度對主軸的軸承產(chǎn)生非常大的損傷，直接影響主軸軸承的使用壽命。

  在沒有安裝智能刀具監(jiān)控系統(tǒng)的機床中，切削異常情況下電主軸溫度和力矩變化如下圖存在：

     當T _溫度＜T _堵轉時，主軸溫度報警將首先觸發(fā)。

    當T 溫度＞T 堵轉時，主軸堵轉報警將首先觸發(fā)。

      當溫度超過T _溫度或者T _堵轉時，持續(xù)時間超過 1s，主軸溫度將在極短時間內(nèi)迅速升高，導致軸承使用壽命降低，嚴重時損壞軸承。

   如何在刀具異常后，在軸承溫度上升到會對主軸的軸承造成大的損傷之前，及時報警停機，這就是智能刀具監(jiān)控系統(tǒng)要完成的功能。

   在安裝了智能刀具監(jiān)控系統(tǒng)的數(shù)控機床中，智能刀具監(jiān)控系統(tǒng)對主軸的功率進行實時的監(jiān)控，通過加工2-3件零件，系統(tǒng)智能生成刀具破損/磨損曲線，當?shù)毒叱霈F(xiàn)磨損時，通過刀具監(jiān)控系統(tǒng)的的反饋信號控制機床報警并停止加工，保證主軸的安全。智能學習后得到的刀具破損/磨損曲線的上限值小于引起主軸軸承損壞的功率值，當?shù)毒吣p或破損時，切削功率突變，迅速升高，當短時間內(nèi)達到所設置的功率閥值時，機床報警并停機。因此，通過使用智能刀具監(jiān)控系統(tǒng)對主軸的功率進行實時監(jiān)控，能有效降低主軸軸承的損壞。

   同時為了避免切削余量不均勻、機床性能及被加工結構件的加工特性差異等原因造成誤停機，智能刀具監(jiān)控系統(tǒng)可提供靈活設置功率閥值的功能。

更多了解，請掃下方二維碼