切削工具振动随AISI 52100钢硬化工具磨损进程变化的行为：工具状态监测系统的一种方法

硬化钢AISI52100广泛应用于航空、汽车、铁路组件、轴承和模具行业等。此类材料的高硬度使其加工困难。在加工这些材料时，切削工具承受重的机械负载，因此在整个过程中产生振动，这直接影响产品的表面质量，导致工具磨损率高，从而降低工具寿命。在这个背景下，本研究报告了在切削硬化AISI 52100钢时，随着切削参数和工具磨损进展，振动信号变化的行为。使用压电三轴加速度计测量了切削工具在进给、径向和切向方向的振动信号。开发了多元回归模型以理解切削工具振动与工具切削刃磨损进展之间的相互关系。结果分析显示，无论本研究中选择的切削条件如何，切削工具振动与工具切削刃磨损进展之间存在相互关系。然而，在进给、径向和切向方向上测得的振动中，观察到径向方向的切削工具振动受工具磨损进展的影响更大。然而，当工具发生灾难性故障时，所有三个振动信号均显著增加。本研究表明，通过监测切削工具振动可以可靠地检查工具磨损。