金属加工过程中，刀具监控的状态对于生产效率和表面加工质量有重要影响，对刀具进行磨损检测具有一定的必要性。在传统行业中，操作人员一般会通过切屑的颜色变化、振动声音的变化、加工时间和加工工件的数量等来判断刀具的磨损状态及破损情况。人工判断受经验等因素影响较大，判断准确性不高，会出现以下情况:(1)会造成刀具磨损量尚未超过规定的磨损标准就被更换，使刀具没有被充分利用，造成严重浪费而使产品成本升高;(2)会造成刀具已严重磨损或破损而不能及时被更换，这不仅影响工件表面加工的质量和尺寸精度，还有可能造成人员伤亡事故的发生。由此可见，在机加工过程中，对刀具磨损状态进行检测是至关重要的。

—、我国刀具磨损检测系统的发展历史

刀具磨损状态检测系统是指在生产加工过程中，通过某种传感器，将刀具磨损变化量转换成该传感器的信号变化量。然后，采集传感器的输出信号并进行分析和处理，从而得到刀具的当前磨损状态，以便进一步预测刀具未来时刻的可能磨损量。系统的具体模块是:研究对象、加工条件、信号采集、特征提取、状态识别。

迄今为止，由于切削过程的多样性、复杂性和随机性，我国现有的刀具检测系统不具有通用性。刀具状态自动监控仍是一项尚未完善解决，是迫切需要进一步研究和探索的科研课题。

迄今为止，由于切削过程的多样性、复杂性和随机性，我国现有的刀具检测系统不具有通用性。刀具状态自动监控仍是一项尚未完善解决，是迫切需要进一步研究和探索的科研课题。

间接法测量中，比较有代表性的有切削力检测、声发射检测、振动检测、切削温度检测及工件表面粗糙度检测等几种。完成切削力检测的设备较为昂贵，占很大安装空间，在研究切削力变化时，研究人员难以判断是切削力自身变化还是由工件材料等物理属性的变化引起的。

声发射检测的传感器虽安装方便，当安装位置要求较高，安装的位置不同对检测的影响程度不一样。检测振动信号通常是使用压电式加速传感器，但实际检测时检测工件的垂直面比较难以实现，很难得到理想的检测信号。使用热电效应进行温度检测，但因热电偶的惯性大响应慢，不适用于实际生产。

用已加工出来的工件的表面粗糙度来反映磨损量的变化情况，不能够及时反映出刀具的磨损量。另外，影响工件表面粗糙度的因素不是单方面引起的，且需要事先采集样品定标，受工况中切削液、切屑、工件材质、振动等的影响较大，实用水平不高。各种间接检测方法虽然实施起来比较方便，但其敏感性低，信号变化不大时检测难度大，且会因为材料内部分布不均匀受到影响。