在自动化生产过程中,小直径的刀具,特别是直径小于6 mm的刀具在加工中十分容易断裂,如果任由数控机床在刀具已经断裂的情况下继续运行加工,这样不仅浪费了本次数控机床的加工时间,还会使本次加工的零件产生缺陷无法满足正常使用,更有可能出现零件某些位置没有加工,造成后续刀具撞击断裂。如果可以对小直径刀具加工过程进行在线监控,那么对于社会将会带来巨大的经济效益,因此目前刀具状态在线监控系统已经成为各个企业或者国家所公认的,实现工业自动化急需解决的关键技术。本论文的研究内容是围绕解决制造在自动化生产过程中刀具断裂监测的问题,在通过对现有加工工艺进行分析的基础上,设计开发出数控机床在线断刀监测系统,监测系统的工作原理为:电导通原理,即把主轴与被加工工件隔绝开来,在主轴和被加工工件两端设置一个电压,通过检测串联电阻电压的大小来判断刀具是否发生断裂,然后采用学习对比的方法,以一个完整的加工周期作为基准模板,后续加工过程中通过采集的串联电阻的电压并与基准模板相比较从而判断在一个完整的加工周期内刀具是否断裂。利用嵌入式平台实现低成本的、高准确率的数控机床断刀在线监测系统,包括硬件和软件两个部分,硬件包括液晶驱动电路、USB下载电路、输入和报警电路以及数据采集电路,并以该电路设计制造了一套电路板;软件包括基于em Win图形界面库开发设计用于数控机床断刀在线监测系统的图形界面,包括主界面的设计、波形显示界面的设计、调试界面的设计和参数输入界面的设计。通过研究,本课题设计的在线断刀监测系统达到预期要求。通过长时间的测试,该系统稳定可靠,可以在线监控加工刀具的状态,减少加工过程中人为对数控机床的干预;可以降低因加工过程中刀具断裂而产生的工件废品率,提高工件生产质量;可以减少刀具断裂后的无效加工时间,提高工件的生产效率和机床的使用效率;可以降低企业在生产过程中对刀具的浪费,提高刀具利用率;可以提高刀具自身的使用效率,避免因刀具失效而造成工件报废和加工机床的故障。