[发明专利]一种高速铣削刀具磨损自动监测方法

摘要

本发明公开了一种高速铣削刀具磨损自动监测方法，属于精密制造领域。成像装置在数控程序设定的加工间歇正对刀具端部并多次采集图像，刀具为数控铣床的铣刀，对采集到的每张图像的中部区域(包含刀具所在的区域)进行灰度均方差统计，均方差最大的图像选为聚焦的目标图像，在目标图像中有因磨损而形成的白色区域，提取该白色区域的磨损参数特征，磨损参数包含长度、宽度和面积，将磨损参数特征作为刀具磨损的表征形式。本发明是一种实现对微铣削刀具的磨损量监测的高速铣削刀具磨损自动监测方法，可实现刀具寿命预测的方法，能够避免过损刀具对待加工工件半成品的破坏或降低加工精度。

主权项

1.一种高速铣削刀具磨损自动监测方法，其特征在于：成像装置在加工间歇正对刀具(3)端部并多次采集图像，刀具(3)为数控铣床的微铣刀，对采集到的每张图像中部含刀具区域进行灰度均方差统计，均方差最大的图像选为聚焦的目标图像，在目标图像中有因磨损而形成的白色区域，提取该白色区域的磨损参数特征，磨损参数包含长度、宽度和面积，将磨损参数特征作为刀具(3)磨损的表征形式；对目标图像白色区域参数特征的获取方法，包括如下步骤，1)边界保持滤波图像预处理；2)统计目标图像每行和每列像素强度，根据统计得到图像灰度值曲线极值点确定刀具(3)在图像中的区域以及刀具(3)中心点在目标图像中的坐标，刀具(3)所在区域为ROI区域；3)搜索过刀具(3)中心点的直线，统计亮度最大时的直线角度，旋转目标图像将主刀具(3)磨损线在图中调整为水平状态便于后续统计；4)提取ROI区域的尺寸特征，由于刀具(3)本身的实际物理尺寸是已知的，提取的ROI区域的尺寸与刀具(3)本身的相应的实际物理尺寸二者的比例关系为标定系数，完成自标定；5)对ROI区域通过图像二值化分割，并对分割后的白色区域计算以获得磨损参数。