本发明涉及刀具磨损智能检测，具体为一种智能刀具磨损预警系统。
背景技术：
1、智能刀具磨损预警系统是一种基于先进传感器技术和数据分析算法的设备，用于监测和预测刀具的磨损情况，提前发出预警信号，以帮助生产企业及时更换和维护刀具，从而提高生产效率、降低成本并确保产品质量的一种技术系统，该系统通过传感器采集刀具的运行数据，例如切削力、振动频率、温度等信息，对采集的数据进行分析和处理，利用相关算法公式，建立刀具磨损模型，预测刀具的磨损情况，判断刀具寿命和剩余使用寿命，当系统分析得出刀具即将到达磨损极限或已经超过磨损极限时，系统会发出预警信号，提醒生产人员及时更换刀具或进行维护操作，避免因刀具磨损引起的生产故障或质量问题。
2、目前大部分智能刀具磨损系统只考虑了刀具的温度、振动频率以及切削力等信息，并没有通过结合刀具的加工标准温度、刀具振动频率、刀具标准切削力、刀具标准切削速度以及刀具损耗值并根据上述数值综合计算刀具磨损率，来比较刀具磨损异常数值，并发出预警信号，导致刀具加工企业不能及时更换磨损程度高的刀具，降低了企业生产效率。
技术实现思路
1、（一）解决的技术问题
2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种智能刀具磨损预警系统，具备通过刀具参数采集模块内的传感器采集刀具的温度数据、刀具的振动数据、刀具的切削力、刀具切削位置数据、刀具切削速度数据以及刀具加工负载数据，刀具参数分析模块根据刀具参数采集模块传输的数据，通过公式计算刀具加工标准温度、刀具振动频率、刀具标准切削力、刀具标准切削速度以及刀具损耗值，并根据上述数值综合计算刀具磨损率，磨损预警模块判断刀具磨损率的值并发出预警信号，并将该预警信号发送至信息展示模块，信息展示模块在接收到预警信号时，在可视化界面发出刀具磨损预警信息，通过综合刀具相关参数综合计算刀具磨损率，来比较刀具磨损异常数值，并发出预警信号，及时提醒刀具加工企业更换磨损程度高的刀具，提高了企业生产的效率等优点，解决了上述问题。
3、（二）技术方案
4、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种智能刀具磨损预警系统，包括刀具参数采集模块、刀具参数分析模块、磨损预警模块以及信息展示模块；
5、所述刀具参数采集模块通过传感器采集刀具的温度数据、刀具的振动数据、刀具的切削力、刀具切削位置数据、刀具切削速度数据以及刀具加工负载数据，并通过网络将采集数据传输至刀具参数分析模块；
6、所述刀具参数分析模块根据刀具参数采集模块传输的数据，通过公式计算刀具加工标准温度、刀具振动频率、刀具标准切削力、刀具标准切削速度以及刀具损耗值，并根据上述数值综合计算刀具磨损率，将该值传输至磨损预警模块；
7、所述磨损预警模块用于检测刀具的磨损情况，根据刀具磨损率的值发出预警信号，并将该预警信号发送至信息展示模块；
8、所述信息展示模块在接收到预警信号时，在可视化界面发出刀具磨损预警信息。
9、优选的，所述刀具参数采集模块将采集的刀具的温度数据编入温度数据集，该温度数据集合为，所述刀具参数采集模块将采集的刀具的振动数据编入振动数据集，该振动数据集合为，所述刀具参数采集模块将采集的刀具的切削力编入切削力数据集，该切削力数据集合为。
10、优选的，所述刀具参数采集模块将采集的刀具切削位置数据编入位置数据集，该位置数据集合为，所述刀具参数采集模块将采集的刀具切削速度数据编入切削速度数据集，该切削速度数据集合为，所述刀具参数采集模块将采集的刀具加工负载数据编入加工负载数据集，该加工负载数据集合为。
11、优选的，所述刀具参数分析模块根据刀具参数采集模块传输的数据，通过公式计算刀具加工标准温度，计算公式如下：
12、
13、公式中，表示刀具加工标准温度，表示刀具材料热导率，切削热量系数，表示冷却润滑系数，表示刀具切削速度，表示刀具直径，表示刀具半径，表示切削角度，表示工件材料热传导系数，表示刀具材料密度，上述数值通过系统与加工材料的外包装参数获取。
14、优选的，所述刀具参数分析模块根据刀具参数采集模块传输的数据，通过公式计算刀具振动频率，计算公式如下：
15、
16、公式中，表示刀具振动频率，表示刀具切削速度，表示切削深度，表示切削间隙，表示材料硬度，表示刀具硬度，表示刀具直径，表示刀具长度，表示刀具重量，表示刀具弹性模量，上述数值通过系统检测与刀具材料外包装参数直接获取。
17、优选的，所述刀具参数分析模块根据刀具参数采集模块传输的数据，通过公式计算刀具标准切削力，计算公式如下：
18、
19、公式中，表示刀具标准切削力，表示切削系数，表示刀具切削速度，表示切削深度，表示材料硬度，表示材料强度，表示刀具直径，表示切削宽度，上述参数通过系统检测得到。
20、优选的，所述刀具参数分析模块根据刀具参数采集模块传输的数据，通过公式计算刀具标准切削速度，计算公式如下：
21、
22、公式中，表示刀具标准切削速度，表示刀具直径，表示刀具刃数，其中，刀具直径是指刀具切削部分的直径大小，而刀具刃数则表示刀具上有多少个切削刃，在这个公式中，3.82是一个经验常数，用来校正切削速度的计算，当刀具的直径增大或刃数减少时，标准切削速度会相应增加，反之则会减少，这个公式的基本原理是，随着刀具直径的增大或刃数的减少，每个切削刃的切削距离会增加，因此需要提高切削速度以保持一定的切削效率。
23、优选的，所述刀具参数分析模块根据刀具参数采集模块传输的数据，通过公式计算刀具损耗值，计算公式如下：
24、
25、公式中，表示刀具损耗值，表示刀具磨损量，表示刀具材料密度，表示刀具使用寿命，上述数值通过系统检测得到。
26、优选的，所述刀具参数分析模块根据刀具加工标准温度、刀具振动频率、刀具标准切削力、刀具标准切削速度以及刀具损耗值，综合计算刀具磨损率，计算公式如下：
27、
28、公式中，表示刀具磨损率，表示刀具标准切削力，表示刀具标准切削速度，表示刀具振动频率，表示刀具加工标准温度，表示刀具损耗值。
29、优选的，所述磨损预警模块用于检测刀具的磨损情况，根据刀具磨损率的值发出预警信号，信号发出方式如下：
30、当刀具磨损率的值超过65%时，此时系统发出预警信号，提醒刀具磨损程度较高，需要更换，当刀具磨损率的值超出90%时，此时系统发出红色预警，显示刀具已经无法正常工作，需要立即更换。
31、与现有技术相比，本发明提供了一种智能刀具磨损预警系统，具备以下有益效果：
32、本发明通过刀具参数采集模块内的传感器采集刀具的温度数据、刀具的振动数据、刀具的切削力、刀具切削位置数据、刀具切削速度数据以及刀具加工负载数据，刀具参数分析模块根据刀具参数采集模块传输的数据，通过公式计算刀具加工标准温度、刀具振动频率、刀具标准切削力、刀具标准切削速度以及刀具损耗值，并根据上述数值综合计算刀具磨损率，磨损预警模块判断刀具磨损率的值并发出预警信号，并将该预警信号发送至信息展示模块，信息展示模块在接收到预警信号时，在可视化界面发出刀具磨损预警信息，通过综合刀具相关参数综合计算刀具磨损率，来比较刀具磨损异常数值，并发出预警信号，及时提醒刀具加工企业更换磨损程度高的刀具，提高了企业生产的效率。
1.一种智能刀具磨损预警系统，其特征在于：包括刀具参数采集模块、刀具参数分析模块、磨损预警模块以及信息展示模块；
2.根据权利要求1所述的一种智能刀具磨损预警系统，其特征在于：所述刀具参数采集模块将采集的刀具的温度数据编入温度数据集，该温度数据集合为，所述刀具参数采集模块将采集的刀具的振动数据编入振动数据集，该振动数据集合为，所述刀具参数采集模块将采集的刀具的切削力编入切削力数据集，该切削力数据集合为。
3.根据权利要求2所述的一种智能刀具磨损预警系统，其特征在于：所述刀具参数采集模块将采集的刀具切削位置数据编入位置数据集，该位置数据集合为，所述刀具参数采集模块将采集的刀具切削速度数据编入切削速度数据集，该切削速度数据集合为，所述刀具参数采集模块将采集的刀具加工负载数据编入加工负载数据集，该加工负载数据集合为。
4.根据权利要求3所述的一种智能刀具磨损预警系统，其特征在于：所述刀具参数分析模块根据刀具参数采集模块传输的数据，通过公式计算刀具加工标准温度，计算公式如下：
5.根据权利要求4所述的一种智能刀具磨损预警系统，其特征在于：所述刀具参数分析模块根据刀具参数采集模块传输的数据，通过公式计算刀具振动频率，计算公式如下：
6.根据权利要求5所述的一种智能刀具磨损预警系统，其特征在于：所述刀具参数分析模块根据刀具参数采集模块传输的数据，通过公式计算刀具标准切削力，计算公式如下：
7.根据权利要求6所述的一种智能刀具磨损预警系统，其特征在于：所述刀具参数分析模块根据刀具参数采集模块传输的数据，通过公式计算刀具标准切削速度，计算公式如下：
8.根据权利要求7所述的一种智能刀具磨损预警系统，其特征在于：所述刀具参数分析模块根据刀具参数采集模块传输的数据，通过公式计算刀具损耗值，计算公式如下：
9.根据权利要求8所述的一种智能刀具磨损预警系统，其特征在于：所述刀具参数分析模块根据刀具加工标准温度、刀具振动频率、刀具标准切削力、刀具标准切削速度以及刀具损耗值，综合计算刀具磨损率，计算公式如下：
10.根据权利要求9所述的一种智能刀具磨损预警系统，其特征在于：所述磨损预警模块用于检测刀具的磨损情况，根据刀具磨损率的值发出预警信号，信号发出方式如下：
