深孔加工是发动机缸体和缸盖加工必不可少的加工工序,随着发动机技术的发展,对深孔加工的技术要求越来越高,加工难度也越来越大。深孔加工刀具的异常磨损与破损可能造成工件报废和机床受损等严重后果,如何更加科学和智能地避免这种现象的发生,是保证加工系统稳定高效运转的重要的课题。因此,研究深孔的加工过程监测技术,实现深孔加工刀具的磨损状况的实时监测、刀具异常状态的预警和刀具寿命的预测,对实现发动机关键零件高效精密加工具有重要的意义。本研究是中国重汽集团济南动力有限公司实施的刀具智能管理系统项目的重要组成部分,主要开展了刀具监控系统在枪钻专机的应用研究。主要研究工作如下:(1)分析了中国重汽集团济南动力有限公司使用的TRS(Transferline System)枪钻专机的机床结构,西门子840D数控系统结构,设计了 TRS枪钻专机的加工工艺及其工艺装备。(2)研究了枪钻加工深孔时的加工机理,并且分析了枪钻在加工过程中的失效模式及其原因。开展正交切削实验,对现有枪钻加工工艺参数进行了优化,在提高生产效率的同时降低了成本。(3)在TRS枪钻专机使用的西门子840D数控系统的基础上,设计开发了刀具监控系统,对枪钻专机的功率、电压和电流等切削加工过程参量实现了数据采集,数据存储,数据显示和数据分析功能。(4)对枪钻加工过程进行了实时监控、数据采集和分析处理,获得了刀具在线监测的关键特征变量,分析出机床主轴扭矩能够直接、准确、快速的反应出枪钻的加工状态,并确定了监控阈值,对枪钻的加工过程实现了有效监控。达到了降低枪钻失效模式发生概率,提高刀具寿命,避免批量质量事故发生的目的,实现了刀具监控系统在实际生产的应用价值。