1　刀具的实时检测

1. 球头刀具负载模型的建立
   如前所述，数控加工时，刀具所受的负载与很多因素有关，但考虑到球头刀具的特点和实时加工的需要，本文只考虑影响较大的几个因素，即主轴的转速、进给速度、切削的深度、加工材料的切削性能四个因素，则球头负载的模型为
   F=f(s,v,h,m)...................(1)
   其中：

   • F——负载向量；
   • h——切削的深度；
   • s——主轴的转速；
   • m——材料的切削性能。
   • v——进给量；
   很显然，式1只是给出了负载与各个影响因素间的笼统的关系，为了求负载与各个影响因素之间的关系的具体表达式，必须求出各个因素对负载影响的具体大小，为此，或者采用微分几何等数学方法进行复杂的推导，或者采用实验的方法得出各个因素的影响系数，但这样建立的模型难以适应变化的环境，用于数控加工中的实时检测效果不是很理想。本文采用神经网络技术处理该模型并将之用于刀具的实时检测中。
2. 刀具实时检测原理
   本刀具实时检测的原理是先实时测出刀具的切削深度和进给量并和主轴的转速及加工零件的材料类型输入神经网络控制器进行负载计算，得出的负载输入检测器进行计算、比较，若该负载超过刀具的疲劳条件下的裂纹扩展负载，则减小刀具的进给速度，并将进给速度的减小量反馈到CNC控制器的输入信息，使CNC控制器作出相应的控制，以使得负载的大小改变到安全的水平。该刀具实时检测原理如假定刀具在与机床结合处的微裂纹为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类裂纹的复合裂纹，并根据此处正应力和剪应力的大小确定该三类裂纹的比例，这样，即可根据各类具体的裂纹类型建立公式。至于a，我们根据该类刀具在使用寿命中的平均裂纹长度，该平均长度可通过无损探伤的方法对不同使用期的刀具进行检测得到。

2.结论