專利名稱：大型鑄鍛件荒加工用車削刀具壽命監測儀的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種機械加工領域，具體涉及一種大型鑄鍛件荒加工用車削刀具壽命監測儀。
背景技術：
由于軸類和筒類大型鍛件是經萬噸水壓機自由鍛造而成，零件的偏心和各部分的余量差別較大，從而，造成荒車加工時空切部分較大，也使刀具頻繁切入切出而經受沖擊，此時刀具的的壽命便是由刀具磨損和破損兩個因素決定的。因此，單純以刀具能夠完成的軸向切削長度來衡量刀具壽命便不夠科學合理，其一是沒有正確地計算刀具的切削路程，二是沒有考慮刀具經受的沖擊情況。單純依靠人工測量工件的軸向切削長度不但誤差較大，而且操作過程較為繁瑣不便。
發明內容
本發明的目的是提供一種利用攝像頭與DSP結合的智能監控系統，綜合刀具實際切削距離和刀具承受的沖擊次數的影響，利用計算機實現更為科學合理、方便快速的刀具壽命評價方法，為刀具壽命評價、刀具研發和優選提供重要標準。上述的目的通過以下的技術方案實現
大型鑄鍛件荒加工用車削刀具壽命監測儀，根據工件在工作臺上的轉動速度，對工件加工表面進行圖像采集，并對采集到的若干幅照片利用圖像技術合并成一張全圓周的圖像；根據得到的全圓周圖像的數據進行沖擊次數和有效切削距離的計算、顯示所得結果，然后與設定的閾值進行比較，如超出閾值則自動報警告知已達到刀具使用壽命。所述的大型鑄鍛件荒加工用車削刀具壽命監測儀，所述的工件圖像采集圖象是將面向攝像機的半圓柱面投影在一個平面上，即CCD成像面上；將采集面右半部分劃分成 40個等份，其中每個等份對應在投影面的橫向長度為30個像素，并從左至右編排序號1，
2……39，40，利用第一類曲線積分公式J^jl + Jl^rfx,計算出每個等份所對應的圓弧長
度；但每段弧長投影到平面上的長度是一樣的，其對應關系如表1所示。
權利要求
1.一種大型鑄鍛件荒加工用車削刀具壽命監測儀，其特征是根據工件在工作臺上的轉動速度，對工件加工表面進行圖像采集，并對采集到的若干幅照片利用圖像技術合并成一張全圓周的圖像；根據得到的全圓周圖像的數據進行沖擊次數和有效切削距離的計算、 顯示所得結果，然后與設定的閾值進行比較，如超出閾值則自動報警告知已達到刀具使用壽命O
2.根據權利要求1所述的大型鑄鍛件荒加工用車削刀具壽命監測儀，其特征是所述的工件圖像采集圖象是將面向攝像機的半圓柱面投影在一個平面上，即CCD 成像面上；將采集面右半部分劃分成40個等份，其中每個等份對應在投影面的橫向長度為30個像素，并從左至右編排序號1，2……39，40，利用第一類曲線積分公式
3.根據權利要求1或2所述的大型鑄鍛件荒加工用車削刀具壽命監測儀，其特征是 所述的假想展開圖中仍包含部分無效部分，無法直接用于計算，現裁取其中最有代表性的有效部分進行后續的計算和分析，通過調節灰度值獲得較理想的灰度圖后，選取適當的閾值，進行圖像的二值化處理，并提取邊緣；由于鍛件表面凸凹不平，加工表面的圖像邊緣處經常會形成凹形輪廓和小的封閉圖形，對過小的封閉區域被看做是圖像噪聲，利用圖像技術將其剔除；對凹形封閉圖形，其不影響刀具切削路程的計算，但它增加了刀具的沖擊次數，對此問題的解決辦法是統計像素數，剔除一個連通區域內相連像素并且縱坐標相同多余像素，只保留1個像素，然后將統計值除以進給量像素個數盡可得到刀具的沖擊次數。
4.一種大型鑄鍛件荒加工用車削刀具壽命監測儀，其組成包括數字信號處理器DSP，其特征是所述的數字信號處理器DSP連接串行通信接口、人機交互接口、數模轉換器D/ A、外部存儲器總線和模數轉換器A/D;所述的外部存儲器總線連接只讀內存ROM和隨機存取存儲器RAM，所述的數模轉換器D/A連接顯示 器，所述的模數轉換器A/D連接電荷耦合元件CXD鏡頭和發光二極管LED照明光源。
全文摘要
大型鑄鍛件荒加工用車削刀具壽命監測儀。單純依靠人工測量工件的軸向切削長度不但誤差較大，而且操作過程較為繁瑣不便。一種大型鑄鍛件荒加工用車削刀具壽命監測儀，根據工件在工作臺上的轉動速度，對工件加工表面進行圖像采集，并對采集到的若干幅照片利用圖像技術合并成一張全圓周的圖像；通過對全圓周圖像的一系列處理，完成沖擊次數和有效切削距離的精確計算、顯示所得結果，然后與設定的閾值進行比較，如超出閾值則自動報警已超出刀具使用壽命。本發明用于重型切削加工。
文檔編號G01N21/84GK102284887SQ20111011816
公開日2011年12月21日 申請日期2011年5月9日 優先權日2011年5月9日
發明者劉獻禮, 岳彩旭, 張中然, 李文東, 王義文 申請人:哈爾濱理工大學