王鹏飞，王中任，秦凯歌，向庆波，饶 佳

（湖北文理学院 机械与汽车工程学院，湖北 襄阳 441053）

进行机械加工时，由于切削用量及待加工材料等因素，会导致刀具积屑瘤的产生，使刀具的重要参数发生改变，对切削力、刀具寿命和工件表面品质有重要影响[1~3]。

目前关于刀具积屑瘤的研究，主要采用扫描电镜和光学显微镜，这些都必须要在离线情况下才能进行试验，不适合现代机床在线监测的需要[4]。

近年来，随着计算机和机器视觉技术的发展，为积屑瘤的研究提供了新的手段[5]。

本文从实验的角度，开展积屑瘤的在机监测的研究，通过CCD 相机采集粘附有积屑瘤的刀具图像，并通过Matlab 图像工具箱，进行处理和分析，探索积屑瘤的产生和发展变化的规律。

1 积屑瘤监测的机器视觉实验

1.1 实验原理

利用机器视觉，对停机状态下的刀具进行图像采集，利用Matlab 软件对采集的图像，使用图像相减法，计算出积屑瘤的面积，从而分析其形成过程的规律。

1.2 实验装置与材料

实验所用的装置和材料如表1 所列。

表1 实验装置和材料

机器视觉系统，是由安装在机床上的工业相机、镜头、照明系统、采集卡和PC 机组成。照明采用红色光纤束光源，因为具有柔性的特点，所以方便与机床结合，可以突出照亮刀具本身，与背景形成鲜明对比，便于后面的图像处理。

同时，通过在摄像机支架与机床导轨接触面间放置橡胶垫，达到减震的效果，以免减少机床振动对视觉系统的影响和破坏。……