單臺機床的加工，對刀具磨損和破損的監測，憑工人的經驗，尚能進行正常的生產，而對FMS、CIMS、無人化工廠，必須解決刀具磨損與破損的線上實時監測及控制問題。因為及時確定刀具磨損和破損的程度並進行線上實時控制，是提高生產過程自動化程度及保證產品質量，避免損壞機床、刀具、工件的關鍵要素之一。
監測原理監測參量的選取監測原理監測原理框圖監測刀具磨損和破損的方法很多，可分為直接測量法和間接測量法兩大類。直接測量法主要有：光學法、接觸電阻法、放射性法等。間接測量法主要有：切削力或功率測量法，刀具和工件測量法，溫度測量法，振動分析法，AE法，電機電流或功率測量法等。
比較現有的刀具磨損和破損的監測方法，各有優缺點，我們選取聲發射（AE）和電機電流訊號作為監測參量。這是因為AE訊號能避開機加工中噪聲影響最嚴重的低頻區，受振動和聲頻噪聲影響小，在感興趣區信噪比較高，便於對訊號進行處理。響應速度快，靈敏度高；但重負荷時，易受干擾。而電機電流訊號易於提取，能適應所有的機加工過程，對正常的切削加工沒有影響，但易受干擾，時間響應慢，輕負荷時，靈敏度低。這樣，同時選AE和電機電流為監測訊號，就能利用這2個監測量的各自長處，互補不足，拓寬監測範圍，提高監測精度和判別成功率。
切削過程中，當刀具發生磨損和破損時，切削力相應發生變化，切削力的變化引起電機輸出轉矩發生變化，進而導致電機電流發生相應的變化，電流法正是透過監測電機電流的變化，實現間接線上實時判斷刀具的磨損和破損。AE是材料或結構受外力或內力作用產生變形或斷裂時，以彈性波形的形式釋放出應變能的現象。它具有幅值低，頻率範圍寬的特點。試驗及頻譜分析發現：正常切削產生的AE訊號主要是工件材料的塑性變形，其功率譜分佈，100kHz以下數值很大，100kHz以上較小。
當刀具磨損和破損時，100kHz以上頻率成分的AE訊號要比正常切削時大得多，特別是100-300kHz之間的頻率成分更大些。為此，應透過帶通濾波器，監測100-300kHz頻率成分AE訊號的變化，對刀具磨損和破損進行監測。
利用AE、電機電流訊號綜合對刀具磨損和破損進行判別的原理是：輕負荷區，依靠AE包絡訊號，用閾值的方法進行判別；在中負荷區，這時電機電流和AE訊號都起作用，用兩者結合的方法進行判別，提高判別的成功率，具體方法是：如果AE訊號超過AE閾值，則置延時常數為ds（d的數值依賴於系統構成），如果在ds時間內，電流訊號也超過電流訊號的閾值，則判刀具極限磨損或破損。如果在ds時間內，電流訊號未超過電流訊號的閾值，則不報警，由延時常數繼續監測。這種以AE為先導，AE訊號和電機電流訊號進行“與”的判別模式，既利用了AE訊號具有實時、靈敏的特點，又考慮了電機電流訊號具有滯後的性質，具有較強的抗干擾能力，提高了判別成功率。在大負荷區，則以電機電流訊號為主，AE訊號為輔進行判別。
單臺機床的加工，對刀具磨損和破損的監測，憑工人的經驗，尚能進行正常的生產，而對FMS、CIMS、無人化工廠，必須解決刀具磨損與破損的線上實時監測及控制問題。因為及時確定刀具磨損和破損的程度並進行線上實時控制，是提高生產過程自動化程度及保證產品質量，避免損壞機床、刀具、工件的關鍵要素之一。
監測原理監測參量的選取監測原理監測原理框圖監測刀具磨損和破損的方法很多，可分為直接測量法和間接測量法兩大類。直接測量法主要有：光學法、接觸電阻法、放射性法等。間接測量法主要有：切削力或功率測量法，刀具和工件測量法，溫度測量法，振動分析法，AE法，電機電流或功率測量法等。
比較現有的刀具磨損和破損的監測方法，各有優缺點，我們選取聲發射（AE）和電機電流訊號作為監測參量。這是因為AE訊號能避開機加工中噪聲影響最嚴重的低頻區，受振動和聲頻噪聲影響小，在感興趣區信噪比較高，便於對訊號進行處理。響應速度快，靈敏度高；但重負荷時，易受干擾。而電機電流訊號易於提取，能適應所有的機加工過程，對正常的切削加工沒有影響，但易受干擾，時間響應慢，輕負荷時，靈敏度低。這樣，同時選AE和電機電流為監測訊號，就能利用這2個監測量的各自長處，互補不足，拓寬監測範圍，提高監測精度和判別成功率。
切削過程中，當刀具發生磨損和破損時，切削力相應發生變化，切削力的變化引起電機輸出轉矩發生變化，進而導致電機電流發生相應的變化，電流法正是透過監測電機電流的變化，實現間接線上實時判斷刀具的磨損和破損。AE是材料或結構受外力或內力作用產生變形或斷裂時，以彈性波形的形式釋放出應變能的現象。它具有幅值低，頻率範圍寬的特點。試驗及頻譜分析發現：正常切削產生的AE訊號主要是工件材料的塑性變形，其功率譜分佈，100kHz以下數值很大，100kHz以上較小。
當刀具磨損和破損時，100kHz以上頻率成分的AE訊號要比正常切削時大得多，特別是100-300kHz之間的頻率成分更大些。為此，應透過帶通濾波器，監測100-300kHz頻率成分AE訊號的變化，對刀具磨損和破損進行監測。
利用AE、電機電流訊號綜合對刀具磨損和破損進行判別的原理是：輕負荷區，依靠AE包絡訊號，用閾值的方法進行判別；在中負荷區，這時電機電流和AE訊號都起作用，用兩者結合的方法進行判別，提高判別的成功率，具體方法是：如果AE訊號超過AE閾值，則置延時常數為ds（d的數值依賴於系統構成），如果在ds時間內，電流訊號也超過電流訊號的閾值，則判刀具極限磨損或破損。如果在ds時間內，電流訊號未超過電流訊號的閾值，則不報警，由延時常數繼續監測。這種以AE為先導，AE訊號和電機電流訊號進行“與”的判別模式，既利用了AE訊號具有實時、靈敏的特點，又考慮了電機電流訊號具有滯後的性質，具有較強的抗干擾能力，提高了判別成功率。在大負荷區，則以電機電流訊號為主，AE訊號為輔進行判別。