基于模糊数的数控机床刀具变形误差自动检测系统设计

冯珊珊

（辽宁建筑职业学院 机电工程学院，辽阳 111000）

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机械制造是工业生产的支柱，广泛渗透于采矿、航空、地质、汽车、石化等领域，数控加工是机械制造的核心技术，结合数控技术、图像处理技术、传感器技术等，对装备进行精密加工或超精密加工。随着装备小批量、多样性生产，零件加工精度的允许误差越来越小，使得市场对数控机床提出了更高要求，机床功能部件可靠性得到重点关注，包括高速切削刀具、模块化刀具等。刀具变形误差直接影响了数控机床加工精度，对零件表面加工质量产生负面作用，这就需要人工拆卸刀具，但该过程较为复杂、耗时耗力，因此，研究刀具变形误差检测系统，自动校准刀具，通过刀具变形误差的有效控制，为零件表面质量、形状精度、位置精度提供保障，具有重要意义。

现阶段，国外刀具变形误差检测相关研究较为成熟，把误差检测划分为直接检测、间接检测两种方式，间接检测将电机电流信号、振动信号、刀具切削力变化、声发射信号等作为特征参量，构造刀具变形与特征参量之间的关系，定性计算刀具变形误差，直接检测利用传感器和光学显微镜，拍摄刀具图像，获取刀具像素点，提取像素边缘的有效顶点，自动监测刀具变形程度[1]。国内刀具变形误差检测相关研究同样取得较大进展，利用神经网络和机器视觉，采集刀具变形前后图像，使用亚像素水平的模板，结合刀具角度等几何参数，分割刀具变形区域，判断刀具变形程度[2]。……