刀具的工作状态对于加工出高质量的产品至关重要，如何对刀具状态进行监控，及时发现破损刀具，Renishaw NC4非接触式刀具破损检测系统提供了便捷的解决途径。

Ducati公司在其发动机生产中，创造性地使用了非传统的Desmodromic系统，该系统中阀门的开启和关闭是采用特殊的凸轮机构进行控制，从而在各个方面建立了阀门和凸轮位置之间的精确联系。这种分配装置使得发动机在高速运行下可靠性更强。

Desmodromic系统中凸轮形状采用了特殊的上升斜坡，主要目的是为了达到系统所需的加速度和速度性能。此外，同样重要的是零部件之间的装配精度，这是一项关键的操作。这种特殊的凸轮机构在装配时，杆和凸轮之间的“间隙”通过手动调节，技术人员用手工在凸轮底部和顶部各加入一个垫片，并在极高的精度控制条件下调整好垫片的位置。这种调整方式如果靠车上的液压挺杆是不可能做到的。

选择合理的检测方式

制造这种凸轮轴是一件非常精密的工作，而且由于这种轴件的制造需要很高的精度，且是由特种合金钢材料制成，成本非常昂贵。所以，如果在凸轮轴生产过程中出现刀具破损，那将造成非常大的损失。

Ducati公司认识到必须严格控制Desmodromic发动机中贵重零件的加工。Ducati Desmodromic凸轮轴生产过程中的最重要环节是在两个Stama加工中心上完成的。在一年当中，这两个加工中心不间断运转，生产用于各种Ducati发动机的凸轮轴。这其中各种不同的刀具需要使用成千上万次，很难避免从刀库中取出开裂或破损刀具的风险。因此，必须对刀具的破损情况进行准确检测。Ducati制造技术专家Fulvio Abbondi表示，“在购置机床后，我们首先要在机床主轴上安装原装的主轴功率检测系统，这样可以检查较大钻头（用于钻最深的孔）的磨损程度，如果主轴扭矩增大，则意味着钻头破损，于是发出报警。但是，有的时候刀具会产生一些极小的破损，而这些破损常常可以逃过大多数检测系统的检查。”

传统接触式检测系统是依靠接触“按钮”或“杆”后激活装置来进行检测，存在诸多缺陷：

1.在高速加工中，接触本身也可能存在破坏刀具的风险，这样就必须降低刀具切削速度，但会使加工周期大大延长。

2.检测系统通常必须安装在工作区域内，从而占用了宝贵的空间，而且容易导致碰撞危险的发生。

随着激光技术的不断改进，推动了非接触检测系统的开发。这种系统能够安全测量比以往更小的刀具。一束激光光束在发射器和接收器（安装在机床工作台或其对面一侧）之间移动，这样光束就能穿过工作区。当刀具穿过光束时，接收器检测到的光通量减少，于是产生一个触发脉冲；如果检测的光通量没有减少，系统就发出刀具破损信号。因此，Ducati公司经过认真分析，发现使用基于创新激光技术的Renishaw非接触式刀具破损检测系统，这一问题便可迎刃而解。

新型刀具破损检测系统

Renishaw NC4非接触刀具破损检测系统具有超小型激光发射器和接收器，规格仅为30mm（直径）×35mm（高度），可在以前无法应用的场合进行快速非接触对刀和刀具破损检测。该系统利用激光对刀系统检测破损刀具，可使加工过程自动进行，甚至在有冷却液的情况下也不会因刀具破损而导致工件报废。

当完成一道加工工序后，机床主轴会携带刀具在规定高度上穿过该检测系统的光束区域。如果切削刃破损，则光束接收器接收到的光通量将不变，于是激光系统就会发出报警。

Fulvio Abbondi表示，“利用NC4系统，我们还可以检查用于加工凸轮上的键和其他基准点的小刀具的破损情况，这对发动机的正常运行十分关键。如果没有这套系统，机床可能会在切削刃破损的情况下运行。此外，由于实现了刀具自动破损检测，操作人员的劳动强度也得到了极大地缓解。”

安装在机床工作区外的Renishaw激光刀具检测系统