基于OCR软件的刀具信息数据库开发与应用

基于图像处理的数控车床刀具检测系统的设计□寇星源王晨升李磊陈亮武花荣【内容摘要】本文设计并初步实现了一套基于图像处理技术的数控车床刀具磨损状态在线、实时检测系统。

系统以无锡易嘉通公司数控车床CKZ20为平台，完成了检测方案硬件系统的设计与制造，同时完成了软件系统的开发。

在软件系统的控制下，通过硬件设备在线实时采集刀具图像，并由软件处理刀具图像后计算确定磨损状态，最后进行相应补偿。

经过测试，显示该方案在功能上具有可行性，能实现自动化的刀具在线检测。

【关键词】刀具磨损；刀具检测；图像处理【作者简介】寇星源、李磊、武花荣，北京邮电大学自动化学院；陈亮，腾讯科技有限公司王晨升（1964．5 ），北京邮电大学自动化学院副教授，博士；研究方向：图形图像处理及机器人视觉一、引言近年来，随着信息化和工业化融合的不断深入，计算机信息技术在数控机床上的渗透也不断深化。

装备制造业在信息技术的推动下，正在逐步改造升级，国际上数控机床正在朝高精度、复合化、智能化、网络化等方向快速发展。

而国内机床业仍存在自动化水平低、加工精度低等问题。

在这一大背景下，本文针对数控车床加工中刀具检测的技术难题进行了研究，研究旨在实现加工过程中刀具磨损的自动化检测，进而提高车床加工整体自动化水平。

刀具磨损不仅是影响工件加工精度、表面质量的直接原因，同时其检测技术也制约着整个加工过程的自动化水平。

传统的刀具磨损检测手段，如卡尺、量规、轮廓仪等，均需要人为的离线操作，已不能满足现代数控机床加工自动化的要求。

本文提出的基于图像处理的刀具检测方案具有在线、实时的显著特征，方案可使刀具进行在线非接触式检测，并在检测后实时地将检测结果反馈给数控车床从而调整加工参数，形成车床加工的闭环控制，这种检测和反馈的功能可有效提高加工效率和精度，从刀具磨损检测的角度提升数控加工自动化水平。

二、刀具磨损检测总体方案概述本文所提出的刀具检测方案以无锡易嘉通精密机械制造有限公司所生产的单轴数控车床为平台（机床型号CKZ20），在其上设计并实现了基于图像处理的刀具磨损检测产的质量优劣，针对性地进行可靠性试验和可靠性预计分析，及时鉴别存在的固有性质量问题，把好质量验收第一关，防止进入下一环节。

基于OCR软件的刀具信息数据库开发与应用随着现代工业制造的发展，各种各样的刀具被广泛应用于机械加工中，刀具的类型和种类也日益增多，如何高效地管理和追踪使用情况成了重要的任务。

利用OCR（Optical Character Recognition）技术开发一套刀具信息数据库已经成为各大机械加工厂家越来越普遍的选择。

该数据库的开发基于OCR技术，可以将刀具的名称、型号、规格等信息通过扫描刀具的图像得到，自动存入数据库，极大地提高了刀具信息的录入速度和准确性。

同时，在刀具使用时，可以通过扫描刀具上的二维码，根据数据库中的信息快速地识别该刀具的所有信息。

这种管理方式大大减少了人工操作和数据输入的失误，提高了刀具信息的可靠性和准确性。

在刀具信息数据库的应用方面，它可以帮助机械加工厂家更好地管理商品库存和相关的供应链管理。

在库存管理方面，数据库可以追踪库存的变化，并自动调整库存的数量，减少过度库存和缺货等问题。

在供应链管理方面，数据库可以跟踪刀具的使用情况和寿命，并在相关人员进行维修或更换刀具时，提供相应的建议和指导，最大限度地延长刀具的使用寿命，降低生产成本。

此外，该数据库还可以为企业提供更加详细的数据分析和报告功能。

对各类数据进行分析，比如刀具的使用寿命、维修记录、使用情况等，制定更加科学合理的刀具使用策略，优化生产效率和成本收益。

同时，数据库还可以提供专业的报表输出和定制化分析功能，满足不同企业和用户的需求。

综上所述，基于OCR技术开发的刀具信息数据库，在机械加工厂家中得到了广泛的应用。

它有效地降低了刀具信息管理的复杂性和人工操作风险，提高了生产效率和管理效率。

未来，随着技术的不断发展和创新，该数据库也将进一步完善和升级，更好地服务于机械加工行业的生产和管理。

针对基于OCR软件的刀具信息数据库的开发和应用，以下列出一些相关的数据并进行分析。

1. 数据录入速度和准确性。

利用OCR技术开发的刀具信息数据库相比传统的人工录入方式，在数据录入速度和准确性方面有了显著提升。

基于刀具原厂数据库的应用数控加工车间使用刀具的型号众多，规格各异。

为方便数控离线编程的随时调用，需要首先基于实际刀具参数，来定制CAM刀具库。

整个定制过程会花费大量的时间。

为了节省这部分繁琐的时间成本，是否可以将刀具厂家的云端刀具数据库，保存下来直接使用呢？01应用场景既然提到云端刀具数据库，我们就先来看一下这类数据是什么格式。

以肯纳刀具为例。

肯纳刀具的智能选刀软件 NOVO，相信很多人不会陌生。

在肯纳刀具官网上可以免费下载安装。

通过 NOVO 软件，可以直接访问肯纳 Machining Cloud 云端刀具库，查找最新的刀具参数。

我们可以通过便捷的搜索工具，将车间现有的肯纳刀具编号查找到，并组合保存到一个任务包内。

见下图。

这个刀具任务包是可以免费下载到本地的，格式为Zip刀具数据库文档。

我们可以在今后的CAM数控编程时，轻松调用这个刀具库中的任何一把刀具。

那么，如何确认该刀具数据库可以兼容到CAM软件中呢？02解决方案事实上，只需要CAM软件具备该刀具数据库的专用接口，即可实现本地化导入。

Mastercam软件就具备这样的接口。

我们来看它是如何来快速方便地调用该刀库中的刀具进行编程的。

Mastercam软件具有专门导入山特维克可乐满、肯纳刀库的工具接口。

例如，可以通过快捷菜单 - 肯纳 Machining Cloud，直接导入肯纳刀具库文件，并将其中的刀具信息无缝连接到Mastercam刀具选用页面中，无需多余的操作。

如果选择“保存到零件”，所选的刀具会出现在刀具管理器列表中。

如果选择“保存到刀库”，那么Mastercam会提示将所选刀具保存至哪一个刀具库中。

03结束语基于原厂刀具库来编程，可以节约繁琐的创建刀库的时间，大大减轻了编程准备工作，同时保证了现场刀具和编程刀具的规格一致性。

另外，根据采购到库的刀具编码，可以在云端数据库中进行搜索，并保存到本地刀库中。

这极大方便了刀具的精准化调用，为车间层面的高效协同管理提供了强有力的平台基础。

实验6 刀具信息管理数据库设计实验目的●了解数据库需求分析的基本方法；●了解数据库设计的基本方法；●了解C/S结构数据库应用系统的设计方法；●综合运用数据库知识和技术开发设计简单数据库应用系统；实验内容与要求本数据库应用系统主要应用网络技术、数据库技术等信息处理技术于一体的，兼具制造车间刀具信息管理计算机信息系统。

该软件系统面向制造车间，对一些常用刀具和特种刀具提供计划、准备、记录、领用、归还及各种报表等功能。

其主要功能如下：●车间信息：车间信息记录管理；●常规刀具信息：刀具信息（名称、编号、类别、尺寸，使用范围）入库；●特种刀具信息：刀具信息（名称、编号、类别、尺寸，使用范围）入库；●设备信息：设备名称、设备编号、购置时间等信息入库；●开发平台采用ACCESS数据库系统，代码语言采用VBA。

●系统软件结构为C/S结构。

实验步骤1.结合上述的功能应用要求，分析用户需求，画出数据流图、E-R图，编制数据字典。

2.设计数据概念模型及应用系统应具有的功能模块。

3.应用Access数据库平台，设计用户界面。

4.应用Access数据库平台创建数据库，并录入部分原始数据。

5.实现数据库程序功能，编写调试主要代码。

6.实现数据库安全管理。

7.完成实验报告，实验报告内容应包括功能模块图、E-R图、数据字典、主要数据操作功能实现方法，以及在设计过程中所遇到的困难。

HMZ刀具数据库管理系统界面基本表设计及数据录入1.订单关系表2.供应商关系表3.机床基本表4.职工工作表5.职工基本表查询设计刀具适用车床窗体设计1.刀具管理主界面本刀具数据库管理系统的主管理界面非常简洁，但同时也非常实用。

在主界面下可以实现一般用户对于刀具查询的进入选项和系统管理员的登陆选择。

2.管理员登录界面窗体在管理员登录界面下，可以实现管理员的登陆和返回主查询界面操作，对于管理员登录进行密码验证。

密码正确即可进入管理员管理界面，密码错误返回主查询界面。

基于知识的刀具数据库系统侯陈昊钟振宇北京卫星制造厂技术四室摘要：通过确定刀具结构关系和加工信息，建立刀具结构知识库和加工方案知识库，实现智能选刀和加工方案查询功能；开发软件接口和其余信息系统相连，达到资源共享的目的。

关键词：知识库刀具结构知识加工方案知识系统扩展1 名词及术语刀片：安装在刀体上，直接作用于工件，是参与切削的主要部分。

如图1a所示。

刀体：刀体主要功能是安装刀片，连接刀柄系统。

刀片通过螺钉安装在刀体上，切削时，刀体为刀片提供支撑。

如图1b所示。

刀柄系统：其主要作用是连接主轴与刀具，使刀具达到所要求的位置与精度，传递切削所需扭矩及保证刀具的快速更换，模块式结构的刀柄系统由多个部件组成。

基础柄：刀柄系统部件之一，直接连接机床主轴。

如图1c所示。

接柄/夹头：刀柄系统部件之一，其下接口直接连接刀体，或者通过减径套与夹套与刀体相连。

如图1d所示。

加长接杆：一般连接在基础柄和接柄之间，当基础柄和接柄相连长度不能满足加工要求时，可以通过加长接杆来增加刀具悬深。

如图1e所示。

夹套：配合弹性夹头接柄使用，特点是其可以接某一系列直径的刀体。

如图1f所示。

减径套：是接柄的可选配件，安装减径套后，接柄能连接直径小于其下接口尺寸的刀体，但一类减径套只能连接一种直径的刀体。

如图1g所示上接口：本文中，从主轴向下到刀体，每个部件连接时靠近主轴一端的接口。

下接口：本文中，从主轴向下到刀体，每个部件连接时靠近刀体一端的接口。

a刀片b刀体c基础柄d接柄/夹头e加长杆f夹套g减径套图1 刀具系统2 需求分析随着技术的发展，刀具成为制约提高生产效率的最大瓶颈之一。

在技术不断积累的过程中，数控人员逐渐发现，以往使用普通高速钢刀具，已经不能完全适应目前的生产需要，高速刀具的使用成为提高生产效率，改善工件表面质量的一条必经之路。

在我厂高效加工的试点中，大量实例证明这一点。

1然而在试点的过程中，也发现了一些问题：1．新刀具和新工艺的采用积累了大量的数据和经验，但是这些数据往往保存在个人手中，缺少科学的储存、参考和检索。

基于NX的自动武器数控加工刀具库二次开发陈诚;徐诚;罗少敏【摘要】This paper researches on the secondary development of NX tool library according to the characteristics of the automatic weapon’ s NC programming, to improve the working efficiency, introduces the methodof the secondary development for the tool structure database and creates an interface in Visual Studio platform by using c# , such as to provide convenience for modifying and adding tool structure parameters. The type hierarchy of NX tool library is defined, the tool type for automatic weapons’ processing is added and its cutting parameter library is created, such as to be convenient for NC programming.%主要针对自动武器数控加工的特点对NX 刀具库进行二次开发，来提高工作效率。

介绍了刀具结构数据库的二次开发方法，并用C#在Visual Studio中创建接口，方便以后的刀具结构参数的修改及添加；对NX 刀具库的类型层次结构进行定义，添加自动武器加工刀具类型；为自动武器加工刀具创建了切削用量参数库；达到了方便数控编程的效果。

【期刊名称】《机械制造与自动化》【年(卷),期】2016(000)005【总页数】3页(P132-134)【关键词】自动武器;数控加工;刀具库;接口【作者】陈诚;徐诚;罗少敏【作者单位】南京理工大学机械工程学院，江苏南京210094;南京理工大学机械工程学院，江苏南京210094;南京理工大学机械工程学院，江苏南京210094【正文语种】中文【中图分类】TG659自动武器是一种特殊机械，其重要零件的材料采用轻武器专用结构钢；且零件小，形状复杂，所要加工形面、加工工艺多；切削量大，材料利用率低；工艺装备系数大；需要特殊的深孔加工工艺，生产量大，而零件和部件没有采用互换。

复杂刀具磨削工艺数据库系统的研究与开发摘要：复杂刀具磨削工艺数据库系统是一种利用计算机技术和数据库技术来存储、管理和分析刀具磨削工艺参数的高级工具。

本文将介绍复杂刀具磨削工艺数据库系统的研究与开发内容，包括系统需求分析、数据库设计、系统实现和应用实例等。

通过该系统，可以提高磨削工艺的可靠性和效率，推动刀具制造技术的发展。

关键词：复杂刀具；磨削工艺；数据库系统；需求分析；数据库设计；系统实现；应用实例一、引言复杂刀具在现代制造业中起着重要的作用，其磨削工艺的优化和精确控制是保证刀具质量和加工效率的关键。

传统的刀具磨削工艺数据多为手工记录和经验积累，存在着信息不全、信息分散和信息难以应用等问题。

为了解决这些问题，研究者开始利用计算机技术和数据库技术来存储、管理和分析刀具磨削工艺参数。

复杂刀具磨削工艺数据库系统应运而生，它可以提供一种快速、准确和可靠的刀具磨削工艺参数的存储和检索方式，为工艺优化和刀具制造提供科学依据。

二、系统需求分析复杂刀具磨削工艺数据库系统的需求分析主要包括：用户需求分析、功能需求分析和性能需求分析。

通过与刀具制造企业和磨削工艺专家的沟通交流，了解他们的需求和期望，进而确定系统的功能和性能要求。

三、数据库设计数据库设计是复杂刀具磨削工艺数据库系统的核心内容，它涉及到数据模型设计、关系模式设计和数据表设计等。

通过对刀具磨削工艺参数的分析和分类，设计出合理的数据库结构，建立各个数据表的关系和属性，保证数据的可靠性和有效性。

四、系统实现系统实现是将数据库设计的结果转化为实际可用的复杂刀具磨削工艺数据库系统的过程。

这个过程需要利用数据库管理系统和编程语言等工具来进行开发，包括数据库的创建、数据导入和数据查询等操作。

同时，还需要设计合适的用户界面，提供友好的操作方式和数据展示功能。

五、应用实例以某刀具制造企业为例，介绍了复杂刀具磨削工艺数据库系统的应用实例。

通过对该企业的刀具磨削工艺参数进行收集和分析，建立了数据库，实现了刀具磨削工艺参数的自动化记录和查询。

数控刀具智能制造及技术应用新探摘要：随着现代加工技术的发展，刀具作为加工生产的主要资源，其材料、形状和加工条件等各种要求也越来越多。

为了提高加工效率及质量，总结目前刀具制造领域常用的智能制造技术，分析数控刀具制造智能管理，以将工艺要求、先进技术及生产管理方式有机结合，实现数控刀具的自动化、智能化生产。

关键词：数控刀具；智能化制造；应用引言智能制造技术在航空航天、机械工程等领域及有关制造业中应用广泛，可实现工业产品生产全生命周期的智能化控制，带来更高的生产效率和更有力的质量保障。

数控刀具作为一种基础机械加工工具，其质量、性能与机械产品生产质量和效率直接相关，机械生产对生产精度的苛求给刀具制造行业带来新的发展契机，及时了解市场变化，引入智能化制造工艺流程，对于刀具制造企业发展升级具备重要意义。

1刀具管理功能（1）刀具信息管理。

每把刀具都包括两种信息，一种是刀具描述信息，即静态信息，如刀具名称、几何参数（刀具长度和刀具半径等），手动输入并且不再变化；另一种为刀具状态信息，即动态信息，如刀具所在位置、刀具寿命（使用次数、使用时间和磨损量等），在输入后，随着刀具的使用，数据会不断更新，系统实时记录并统计。

（2）刀具位置调度管理。

刀具的位置调度管理就是根据刀具的信息，按照一定的选刀策略，及时而准确地将所需的新刀具装到主轴上，并将旧刀具归还刀库备用，具有备刀功能的机床，还可将后续所需的刀具提前放至备刀区域，以节省下把刀的换刀时间。

（3）刀具特殊属性管理。

随着刀具种类的增多，有些刀具有特殊的属性需要设置，且对使用有特殊要求，需要单独处理，例如需要对使用时主轴的最高速度进行限制、内冷却功能刀具在使用时需要打开内冷却等。

2数控刀具制造工艺要求（1）切削效率高。

切削为数控刀具的核心功能，数控加工技术水平提升使得目前主流数控机床设备的运行速度、强度及功率明显提升，为适应严苛的生产工况，数控刀具必须具备足够的强度和刚度，以在切削加工过程中承担更大荷载，确保数控加工活动高效开展。

基于OCR软件的刀具信息数据库开发与应用
陆文灏;张卫星;张峥
【期刊名称】《现代机械》
【年(卷),期】2010(000)003
【摘要】运用OCR软件ABBYY FineReader对刀具产品样本进行数据处理,总结出刀具信息数据库的开发方法和实施流程,大幅度降低企业开发刀具信息查询系统的成本,有助于推广以刀具信息查询系统代替传统纸质样本的应用.
【总页数】3页(P63-64,67)
【作者】陆文灏;张卫星;张峥
【作者单位】苏州大学机电学院,江苏,苏州,215021;苏州工业职业技术学院,江苏,苏州,215104;苏州工业职业技术学院,江苏,苏州,215104;苏州工业职业技术学院,江苏,苏州,215104
【正文语种】中文
【中图分类】TG71;TP392
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5.基于三维模拟组装技术的刀具管理系统的开发与应用 [J], 林齐;孙志宏;唐甜鑫因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。