刀具在高速状态下进行切削时，与工件接触区域的温度急剧升高，使刀具的磨损加速，导致工件表面质量下降，而当刀具剧烈磨损甚至破损崩刃时还会对机床和操作人员造成危险。

研究表明，由于刀具磨损和破损而造成的机床停机时间占全部停机时间的20%，所以有必要对刀具磨损在线监测进行研究，避免因刀具未达到磨损要求而更换，防止刀具磨损至破损对工件和机床造成损害；同时无需依靠人工经验来判断刀具是否需要更换。研究证明，刀具监测系统能提高加工效率10%~50%，降低生产成本10%~40%。

刀具磨损监测过程如图1所示。本文对近年来刀具磨损在线监测所采用的监测信号、信号特征的提取方法以及分类识别模式进行归纳和总结，并对未来的研究方向进行展望。

1  监测信号

目前，刀具监测方法大致分为直接测量法和间接测量法。直接法通过某种特定的直接测量方式来获得刀具的后刀面磨损量；间接法是测量与刀具磨损相关的信号并通过映射关系来间接获得刀具的磨损量。

(1)直接测量法

直接测量法主要分为光学图像法、接触式电阻测量法和放射性元素法。直接测量法对刀具进行直接测量，测量精度高，但是对于切削环境有较高的要求。切削液、照明还有切屑都会影响测量结果。