李大胜，周春晖，贺广纯，梁启松

(蚌埠学院机械与电子工程系，安徽蚌埠 233030)



基于ZigBee无线传感网络的数控机床刀具监测系统的设计

李大胜，周春晖，贺广纯，梁启松

(蚌埠学院机械与电子工程系，安徽蚌埠 233030)

[摘要]本文介绍了将无线传感网络技术和Internet技术相结合的基于ZigBee技术的无线远程刀具在线监测系统的总体架构，设计了以SPCE061A微控制器、CC2520射频芯片为核心器件，对数控机床的刀具参数进行采集、传输、识别的监测系统。运用Matlab神经网络工具箱设计出训练刀具磨损监测神经网络模型，实现刀具磨损状态的识别及异常情况的判断与报警。实验表明，系统识别结果较为准确，具有一定的实用性。

[关键词]ZigBee；SPCE061A；刀具监测；数控机床

为了保证产品质量和生产效率，实现机械加工的自动化、无人化和高精度化，有效的监控尤为重要。在机械加工过程中，机床、夹具、刀具和工件是最基本的加工要素，而在这几个要素中，切削刀具虽然具有较好的硬度、耐磨性、冲击韧性，但其作为耗材，使用不当往往会出现极端的磨破损现象，从而造成加工零件报废、机床设备非正常损坏甚至出现操作者安全事故。据相关统计表明，机床所有故障停机时间的1/3～1/5是由于刀具非正常磨破损导致的切削失效而引起的，而在铣削过程中铣刀的非正常磨破损、尤其是铣削相对难加工材料时，出现的频率更是大为增加，由此所带来的故障停机、零件报废、相关维修严重影响了生产效率，从而提高了生产成本。……