本发明涉及数控机床刀具监测的技术领域，特别是一种刀具磨损状态的监测方法。
背景技术：
刀具磨损是指刀具在正常的切削过程中，由于物理或化学的作用，使刀具原有的几何角度逐渐丧失。刀具的磨损、破损及其使用寿命对加工质量、生产效率和成本影响极大。因此，刀具磨损测量与评价对于指导工业生产，提高加工质量和效率，具有重要意义。
传统的刀具磨损状态的判定是通过刀具加工的数量进行判断认定的，当刀具加工量超过某一数量时，认定为刀具到达磨损极限，需要对刀具进行更换，但是此方法具有一定的不确定性，例如，出现刀具加工数量到达上限，而磨损未到达极限的现象；或是刀具加工未到达上限，而磨损严重无法及时更换，造成产品加工不合格的问题，因此提出一种刀具磨损状态的监测方法。
技术实现要素：
本发明的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种刀具磨损状态的监测方法，能够提高刀具的使用寿命，提高加工产品的质量。
为实现上述目的，本发明提出了一种刀具磨损状态的监测方法，包括以下步骤：
s1.学习阶段：采集正常刀具加工时主轴的驱动电机电流，形成基准电流曲线范围，通过对基准电流曲线进行分析处理，生成基准扭力特征曲线范围；采集待更换磨损刀具加工时主轴的驱动电机电流，形成极限电流曲线范围，通过对极限电流曲线进行分析处理，生成极限扭力特征曲线范围；
s2.采集阶段：采集待监测刀具加工时主轴的驱动电机电流，形成待分析电流曲线；
s3.分析处理阶段：通过对待分析电流曲线进行处理，得到待分析扭力特征曲线；
s4.判断处理阶段：将待分析特征扭力曲线与基准扭力特征曲线范围、极限扭力特征曲线范围进行比较，判断待监测刀具的状态，即待监测刀具是处于正常期、磨损期或更换期，当待监测刀具处于更换期时，刀具到达磨损极限，需要对其进行更换，在刀具正常加工时，如出现崩刃或断刀，可以由分析实时监控曲线，发现异常曲线立即报警，并使设备停机，避免设备因崩刃或断刀而引起设备撞机，使设备主轴的寿命可以大大提高。
作为优选，所述步骤s1中，对基准电流曲线进行特征提取预处理，获取正常刀具加工时的电流信号段，并通过对正常刀具加工时的电流信号段进行处理，生成正常刀具切削时扭力的信号段，以切削时扭力的信号段作为基准扭力曲线范围。
作为优选，所述步骤s1中，对极限电流曲线进行特征提取预处理，获取待更换磨损刀具加工时的电流信号段，并通过对待更换磨损刀具加工时的电流信号段进行处理，生成待更换磨损刀具切削时扭力的信号段，以切削时扭力的信号段作为极限扭力曲线范围。
作为优选，所述步骤s1中，采集多组正常刀具加工时的电流曲线，生成基准电流曲线范围，采集多组待更换磨损刀具加工时的电流曲线，生成极限电流曲线范围。
作为优选，所述步骤s2中，多次采集待监测刀具加工时的电流曲线，生成待分析电流曲线。
作为优选，所述步骤s3中，对待分析电流曲线进行特征提取预处理，获取待监测刀具加工时的电流信号段，并通过对待监测刀具加工时的电流信号段进行处理，生成待监测刀具切削时扭力的信号段，以切削时扭力的信号段作为基准扭力曲线范围。
作为优选，所述步骤s4中，将待分析特征扭力曲线与基准扭力特征曲线范围进行比较，当待分析特征扭力曲线与基准扭力特征曲线范围内时，待监测刀具是处于正常期；当待分析特征扭力曲线与极限扭力特征曲线范围内时，待监测刀具是处于更换期；否则，待监测刀具是处于异常。
本发明的有益效果：本发明通过监测刀具加工时，主轴的驱动电机电流，能够对刀具的使用状态进行判断，当刀具磨损到达上限时，确保及时更换刀具，能够延长刀具的使用寿命20-30％，保证加工产品的质量。
本发明的特征及优点将通过实施例进行详细说明。
【具体实施方式】
本发明一种刀具磨损状态的监测方法，包括以下步骤：
学习阶段：采集多组正常刀具加工时主轴的驱动电机电流，取均值形成基准电流曲线范围，对基准电流曲线进行特征提取预处理，获取正常刀具加工时的电流信号段，并通过对正常刀具加工时的电流信号段进行处理，生成正常刀具切削时扭力的信号段，以切削时扭力的信号段作为基准扭力曲线范围；多次采集待更换磨损刀具加工时主轴的驱动电机电流，取均值形成极限电流曲线范围，对极限电流曲线进行特征提取预处理，获取待更换磨损刀具加工时的电流信号段，并通过对待更换磨损刀具加工时的电流信号段进行处理，生成待更换磨损刀具切削时扭力的信号段，以切削时扭力的信号段作为极限扭力曲线范围；
采集阶段：采集待监测刀具加工时主轴的驱动电机电流，形成待分析电流曲线；
分析处理阶段：对待分析电流曲线进行特征提取预处理，获取待监测刀具加工时的电流信号段，并通过对待监测刀具加工时的电流信号段进行处理，生成待监测刀具切削时扭力的信号段，以切削时扭力的信号段作为基准扭力曲线范围
判断处理阶段：将待分析特征扭力曲线与基准扭力特征曲线范围、极限扭力特征曲线范围进行比较，判断待监测刀具的状态，将待分析特征扭力曲线与基准扭力特征曲线范围进行比较，当待分析特征扭力曲线与基准扭力特征曲线范围内时，待监测刀具是处于正常期；当待分析特征扭力曲线与极限扭力特征曲线范围内时，待监测刀具是处于更换期；否则，待监测刀具是处于异常，在刀具正常加工时，如出现崩刃或断刀，可以由分析实时监控曲线，发现曲线出现骤升骤降状态的异常曲线立即报警，并使设备停机，避免设备因崩刃或断刀而引起设备撞机，使设备主轴的寿命可以大大提高。
上述实施例是对本发明的说明，不是对本发明的限定，任何对本发明简单变换后的方案均属于本发明的保护范围。