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岩溶地层盾构刀具磨损规律及优化控制研究

建筑机械化 2025年第03期46卷 34-39页

作者：胡长明张浩李靓何小文张鹏西安建筑科技大学土木工程学院陕西省岩土与地下空间工程重点实验室中铁二十局集团南方工程有限公司

为探究岩溶地层盾构刀具磨损规律，以深圳地铁16号线共建管廊项目为依托，对刀盘不同区域的刀具磨损情况及溶洞溶槽分布对刀具磨损的影响进行分析。研究表明：岩溶地层盾构施工时刀具异常磨损的概率较大，偏磨、崩刃现象集中出现在中心... 详细信息

为探究岩溶地层盾构刀具磨损规律，以深圳地铁16号线共建管廊项目为依托，对刀盘不同区域的刀具磨损情况及溶洞溶槽分布对刀具磨损的影响进行分析。研究表明：岩溶地层盾构施工时刀具异常磨损的概率较大，偏磨、崩刃现象集中出现在中心和正面滚刀区域，掉刀圈出现在正面滚刀的概率较大，边缘滚刀呈现正常磨损；盾构在上软下硬地层与全断面地层交替分布作业时刀具磨损最严重，在上软下硬地层出现异常磨损的概率更高。针对以上分析从刀盘刀具设计及掘进参数方面提出优化策略，研究可为岩溶地层刀具磨损控制提供借鉴和参考。

关键词：盾构隧道岩溶地层溶洞溶槽刀具磨损优化控制

汽车零部件数控加工中刀具磨损监测及补偿技术

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汽车知识 2025年第3期 71-73页

作者：钟勇宣城市机械电子工程学校

汽车工业的飞速发展对零部件精密加工的需求越来越高。刀具磨损是决定数控加工质量及加工效率高低的关键因素之一。本文主要论述汽车零部件数控加工刀具磨损机理、监测技术及补偿技术。首先，对刀具磨损产生机理及影响其磨损的关键因素... 详细信息

汽车工业的飞速发展对零部件精密加工的需求越来越高。刀具磨损是决定数控加工质量及加工效率高低的关键因素之一。本文主要论述汽车零部件数控加工刀具磨损机理、监测技术及补偿技术。首先，对刀具磨损产生机理及影响其磨损的关键因素进行分析；其次，对刀具磨损监测的一些常用技术进行了介绍，主要有切削力监测、声发射监测、振动监测和电流监测；最后，提出刀具磨损补偿有关技术，包括刀具路径补偿、进给速度自适应调节、切削参数在线优化和多传感器融合补偿技术等。

关键词：汽车零部件数控加工刀具磨损监测技术补偿技术

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应用稀疏自编码器的刀具磨损状态监测分析

机械管理开发 2025年第2期40卷 20-22页

作者：何宏伟蒋新军开封技师学院智能制造学院河南开封475000

刀具磨损直接影响到制造车间的运行效率,为此开展应用稀疏自编码器的刀具磨损状态监测分析。实时采集以及消除人为因素在参数选择方面造成影响的磨损检测技术,能够满足压缩感知和噪声环境中主轴电流需求。研究结果表明:剥离掉自编码器... 详细信息

刀具磨损直接影响到制造车间的运行效率,为此开展应用稀疏自编码器的刀具磨损状态监测分析。实时采集以及消除人为因素在参数选择方面造成影响的磨损检测技术,能够满足压缩感知和噪声环境中主轴电流需求。研究结果表明:剥离掉自编码器的输出层信息,仅保留Encoder部分,利用这些特征参数作为新模型输入,构建出稀疏自编码器。当磨损程度相近时,从主轴中测试的电机电流信号出现小幅改变,不能利用传统方式进行特征判断,以本文方法对刀具磨损状态进行识别时实现98.6%的高准确率。该研究有助于提高刀具的使用效率,也可拓宽到其他的工业监控领域。

关键词：刀具磨损主轴电流稀疏自编码器状态监测

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智能切削刀具磨损视觉在线监测系统探析

模具制造 2025年第3期25卷 186-188页

作者：林苑徐俊江西师范高等专科学校江西鹰潭335000

我国数控加工中心在刀具方面存在问题,如刀具管理秩序差,刀具损耗程度大等,导致加工工件的合格率下降。因此,提出了一种智能切削刀具视觉在线监测系统,旨在利用传感器技术,实时捕捉刀具在使用过程中的磨损状态,并将采集到的数据以数字... 详细信息

我国数控加工中心在刀具方面存在问题,如刀具管理秩序差,刀具损耗程度大等,导致加工工件的合格率下降。因此,提出了一种智能切削刀具视觉在线监测系统,旨在利用传感器技术,实时捕捉刀具在使用过程中的磨损状态,并将采集到的数据以数字化的形式传输至智能管理系统,综合分析、处理视觉监控与实时传输数据,从而实现对刀具全生命周期的监测与管理,降低刀具更换频率和维修成本。

关键词：智能切削刀具磨损机器视觉在线监测

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刀具磨损的自动检测及检测系统

光学精密工程 2014年第12期22卷 3332-3341页

作者：秦国华易鑫李怡冉谢文斌南昌航空大学无损检测教育部重点实验室江西南昌330063

为了精确检测机械加工过程中刀具的磨损状态,分析了刀具磨损图像中背景区、磨损区、未磨损区的灰度值变化,提出了利用图像处理技术自动检测刀具磨损量的方法。首先,根据Otsu法和B-样条曲线拟合法,建立了自动确定上限阈值与下限阈值的算... 详细信息

为了精确检测机械加工过程中刀具的磨损状态,分析了刀具磨损图像中背景区、磨损区、未磨损区的灰度值变化,提出了利用图像处理技术自动检测刀具磨损量的方法。首先,根据Otsu法和B-样条曲线拟合法,建立了自动确定上限阈值与下限阈值的算法,准确地增强了磨损区与背景区、未磨损区之间的灰度对比度;通过分析刀具磨损图像的稳定区和磨损边缘的非稳定区,提出了边界提取的局部方差阈值算法,给出了自适应的局部方差阈值,清晰地将刀具磨损区从图像中分割出来。在此基础上,利用形态学描述方法对分割部分进行孔洞填充与边界完整化,从而直接计算出磨损区域的几何参数尺寸。实验结果表明:超景深三维显微镜放大倍数为50时,磨损宽度与磨损长度的检测误差分别为1.024%和1.325%;放大倍数为100时,磨损宽度与磨损长度的检测误差分别为0.661%和0.995%。该方法检测精度高、抗干扰能力强、提取的边界完整清晰,可为提高刀具使用率、保证加工质量提供技术支持。

关键词：计算机视觉图像处理刀具磨损曲线拟合灰度变换局部方差

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刀具磨损和变摩擦系数对切削力的影响

光学精密工程 2024年第14期32卷 2211-2224页

作者：郐吉才段云乾李新刘石安 ARDASHEV Dmitrii Valerievich 河南理工大学机械与动力工程学院河南焦作454003 河南省先进电子封装材料精密成形国际联合实验室河南焦作454003 南乌拉尔国立大学俄罗斯车里雅宾斯克454080

刀具磨损和摩擦系数对切削力、表面质量有显著影响。为进一步研究刀具磨损和摩擦系数对切削力的影响规律,提出了同时考虑刀具磨损和变摩擦系数的切削力模型。首先分析了刀具磨损对刃口半径的影响规律,指出随刀具磨损增加,刃口半径增加;... 详细信息

刀具磨损和摩擦系数对切削力、表面质量有显著影响。为进一步研究刀具磨损和摩擦系数对切削力的影响规律,提出了同时考虑刀具磨损和变摩擦系数的切削力模型。首先分析了刀具磨损对刃口半径的影响规律,指出随刀具磨损增加,刃口半径增加;其次明确了刀具磨损及刃口半径对最小切削厚度的影响规律,认为最小切削厚度随刀具磨损、刃口半径的增加而增加。进一步用单晶金刚石刀具切削铝合金,并在切削深度、进给速度、刀具刃口半径、刀具磨损宽度以及恒定摩擦系数与变摩擦系数等方面进行了对比。研究表明,随切削深度、进给速度增加,法向切削力与切向切削力增加;随刃口半径从150 nm增加到450 nm,切向力增加了1.13倍,法向力增加了2.12倍;随刀具磨损宽度从0增加到0.55μm,切向力增加了1倍,法向力增加了约7倍;恒定摩擦系数切削力最大误差高达41%,变摩擦系数切削力最大误差在11%以内。因此,同时考虑了刀具磨损与变摩擦系数的切削模型与实际切削过程更加吻合。

关键词：切削力模型刀具磨损变摩擦系数金刚石刀具

刀具磨损对Allvac 718Plus高温合金铣削加工表面完整性及疲劳性能的影响

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中国机械工程 2023年第24期34卷 2920-2926页

作者：勾睿杰张晓峰张鸿滨姚俊李勋北京航空航天大学机械工程及自动化学院北京100191 中国科学院工程热物理研究所北京100190 中国科学院大学航空宇航学院北京100190

基于Allvac 718Plus高温合金铣削刀具磨损规律,研究了刀具磨损对铣削精加工表面完整性各指标的影响规律,并结合具体的试件疲劳性能测试实验分析了刀具磨损对试件疲劳性能的影响规律和作用机理,得出Allvac 718Plus材料精铣参数下刀具后... 详细信息

基于Allvac 718Plus高温合金铣削刀具磨损规律,研究了刀具磨损对铣削精加工表面完整性各指标的影响规律,并结合具体的试件疲劳性能测试实验分析了刀具磨损对试件疲劳性能的影响规律和作用机理,得出Allvac 718Plus材料精铣参数下刀具后刀面磨损量的控制范围不超过0.15 mm,获得了影响试件疲劳性能的主要影响因素。相关研究成果为控制Allvac 718Plus试件精加工的表面完整性和刀具磨损量提供了参考。

关键词： Allvac 718Plus高温合金刀具磨损表面完整性疲劳寿命

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刀具磨损的偏最小二乘回归分析与建模

北京航空航天大学学报 2000年第4期26卷 457-460页

作者：刘强北京航空航天大学机械工程及自动化学院

简述了偏最小二乘回归方法 ;对在不同切削条件下车削加工过程刀具后刀面磨损的多组实验数据 ,采用偏最小二乘回归方法 ,根据变量重要性指标分析和因子载荷分析 ,从 8个变量及其组合中筛选出了 6个用于建模的自变量 ,并以后刀具磨损量作... 详细信息

简述了偏最小二乘回归方法 ;对在不同切削条件下车削加工过程刀具后刀面磨损的多组实验数据 ,采用偏最小二乘回归方法 ,根据变量重要性指标分析和因子载荷分析 ,从 8个变量及其组合中筛选出了 6个用于建模的自变量 ,并以后刀具磨损量作为因变量 ,建立了对所选自变量 (切削速度V、切削分力的均值Fx、Fy和Fz、分力比值Fy/Fx 和Fz/Fx 等 )的偏最小二乘回归模型 ;采用建模数据覆盖的切削条件下的实验数据和建模数据未覆盖的切削条件下的实验数据 ,分别对模型进行了验证 .结果表明 ,采用偏最小二乘回归方法选择的自变量是合理的。

关键词：切削试验回归分析偏最小二乘刀具磨损

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刀具磨损图像视差图的非标定方法

西安交通大学学报 2016年第3期50卷 8-15页

作者：朱爱斌何大勇邹超陈渭西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室西安710049

刀具磨损检测的视场范围很小、现场工况复杂(存在机床护罩和刀具保持架的遮挡),而以往对摄像机进行标定的方法多用于大视场环境,并不适合于加工现场的刀具磨损检测。为此,文中提出一种采用非标定双目视觉方法获取刀具磨损图像视差图的方... 详细信息

刀具磨损检测的视场范围很小、现场工况复杂(存在机床护罩和刀具保持架的遮挡),而以往对摄像机进行标定的方法多用于大视场环境,并不适合于加工现场的刀具磨损检测。为此,文中提出一种采用非标定双目视觉方法获取刀具磨损图像视差图的方法,无需标定参考物和人工干预。首先,利用SURF(speeded-up robust features)算法检测图像对中的特征点;其次,利用8点算法计算基本矩阵,再利用极点无穷远变换完成图像对的校正;最后,利用基本区域匹配方法完成图像对视差的计算。进行了加工现场的磨损刀具图像获取实验,先对比了重构出的刀具视差图轮廓与实际轮廓,接着分析了刀具视差图的精度。结果显示,重构轮廓与实际轮廓基本相符,重构出的视差图的绝对误差在5个像素点以下,相对误差在10%至30%之间,说明在小视场和复杂工况下,用非标定方法获取的刀具视差图能够满足现场检测的精度要求,并且该方法具有灵活和高效的特点。

关键词：刀具磨损视差图非标定方法双目视觉