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龙图腾网获悉成都飞机工业(集团)有限责任公司申请的专利一种基于刀具振动数据的刀齿状态监控方法、系统、设备及介质获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN118060971B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-09发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202410323737.0，技术领域涉及：B23Q17/09；该发明授权一种基于刀具振动数据的刀齿状态监控方法、系统、设备及介质是由毛一砚;喻志勇;姜振喜;朱绍维;李海;刘宽;赵中刚;周昕设计研发完成，并于2024-03-21向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于刀具振动数据的刀齿状态监控方法、系统、设备及介质在说明书摘要公布了：本发明涉及数控加工监控技术领域，具体地说，涉及一种基于刀具振动数据的刀齿状态监控方法、系统、设备及介质；首先根据确定的监控参数采集加工过程多源数据；其次根据采集的加工过程多源数据，在极坐标系下绘制振动数据饼图；然后根据获取的加工刀具齿数信息，特征分区所述振动数据饼图；最后计算特征分区后的振动数据饼图的分区面积比，根据所述分区面积比判断刀齿状态；实现及时识别刀齿异常情况，避免发生由于刀齿状态异常导致的零件尺寸精度不合格、表面质量差，甚至零件报废的质量问题。

本发明授权一种基于刀具振动数据的刀齿状态监控方法、系统、设备及介质在权利要求书中公布了：1.一种基于刀具振动数据的刀齿状态监控方法，其特征在于，首先根据确定的监控参数采集加工过程多源数据；其次根据采集的加工过程多源数据，在极坐标系下绘制振动数据饼图；然后根据获取的加工刀具齿数信息，特征分区所述振动数据饼图；最后计算特征分区后的振动数据饼图的分区面积比，根据所述分区面积比判断刀齿状态； 具体包括以下步骤： 步骤S1：根据确定的监控参数采集加工过程多源数据；所述监控参数包括振动数据采集参数； 步骤S2：根据采集的振动数据计算振动数据的极坐标，根据所述极坐标绘制振动数据饼图并保存； 步骤S3：根据获取的加工刀具齿数信息确定分区轴线，根据确定的分区轴线特征分区所述振动数据饼图； 步骤S4：根据特征分区后的振动数据饼图的像素点数据计算分区面积比，并根据所述分区面积比判断刀齿状态； 所述步骤S1具体包括以下步骤： 步骤S11：确定加工过程的监控参数；所述监控参数包括振动数据采集频率、振动数据截取时长、振动数据截取间隔； 步骤S12：根据确定的监控参数，采集加工过程机床数控系统内部数据和加工过程机床数控系统外部传感器数据； 步骤S13：从所述加工过程机床数控系统外部传感器数据提取机床主轴三向振动数据； 步骤S14：根据所述机床主轴三向振动数据的幅值，选取一向振动数据作为主数据； 所述步骤S2具体包括以下步骤： 步骤S21：根据所述振动数据采集频率和振动数据截取时长，计算绘制单次极坐标饼图的振动数据总量T； 步骤S22：根据采集的加工过程机床数控系统内部数据提取机床主轴转速数据，并根据所述机床主轴转速数据和振动数据采集频率，计算刀具每转一圈对应的振动数据数量Tp； 步骤S23：根据所述振动数据总量T和振动数据数量Tp，计算振动数据的极角； 步骤S24：根据振动数据的极径、振动数据的振动幅值和振动数据的极角，计算振动数据极坐标； 步骤S25：并根据振动数据的极径的最大值确定图像画幅的最边缘数据点，在确定的图像画幅建立极坐标系； 步骤S26：根据所述振动数据极坐标、振动数据采集频率、振动数据截取时长，绘制振动数据饼图并以图片的形式保存； 所述步骤S3具体包括以下步骤： 步骤S31：根据获取的刀具齿数信息，分区所述振动数据饼图，计算所述振动数据饼图的特征分区轴的轴间角； 步骤S32：根据所述轴间角，以振动数据饼图的极坐标为源点建立分区轴； 步骤S33：根据所述分区轴，确定分区轴线在不同角度的像素点总数； 步骤S34：根据所述像素点总数，确定分区轴线上像素点总数最少的位置； 步骤S35：根据确定的分区轴线位置，特征分区所述振动数据饼图； 所述步骤S4具体包括以下步骤： 步骤S41：计算特征分区后的振动数据饼图的像素点数量； 步骤S42：根据所述像素点数量，确定最小区域和最大区域，并计算所述最小区域与所述最大区域的面积比；所述最小区域为像素点最少的区域；所述最大区域为像素点最多的区域； 步骤S43：根据所述最小区域与所述最大区域的面积比，判断刀齿状态； 所述步骤S43具体包括以下步骤： 步骤S431：试切获取异常刀具振动数据饼图，根据所述异常刀具振动数据饼图特征分区的像素点数量，确定异常面积比临界阈值； 步骤S432：根据所述异常面积比临界阈值判断刀齿状态，若所述最小区域与所述最大区域的面积比大于所述异常面积比临界阈值，则判断刀齿状态正常；若所述最小区域与所述最大区域的面积比小于所述异常面积比临界阈值，则将刀齿状态异常数记为1，若连续三次异常计数，则判断刀齿状态异常。

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