在被加工材料的钻孔加工中，钻头的断裂可能引起严重问题。如果钻头在加工过程中断裂，则无法钻到所需深度，从而产生不完整的加工状态。如果在这种不完整的状态下进行攻丝加工，攻丝工具的尖端可能会撞击未加工的被加工材料表面，从而可能导致工作机械损坏。为了防止这一问题，实时检测钻头断裂并在转向攻丝加工前自动停止工作机械的系统是有效的。通过这种系统，可以预防攻丝工具损坏和对工作机械的损伤。本研究中，我们验证了通过分析工作机械电机的电流值来检测钻头断裂的方法。这种方法旨在通过捕捉钻头断裂时发生的特有电流变化来提高加工的精度和安全性。
为了检测钻孔加工时的钻头断裂，我们开发了一个高级的异常检测算法，并在工作机械的各个电机上安装了夹式电流传感器，重复进行多次钻孔加工周期，并收集每个周期的电流数据。
图3展示了重叠的各个周期的电流数据。图中的蓝线和红线分别代表正常钻孔加工周期和钻头断裂周期的电流数据。注意到从加工开始后4秒的电流数据，正常情况下的电流呈梯形，而钻头断裂时的电流则呈现三角形状。这表明钻头断裂时瞬间承受了巨大的负载。
此外，从5秒后钻头断裂的电流数据开始变平，这表明由于钻头断裂导致切削负载消失，从而导致工作机械电机的工作量减少。通过捕捉这些特征，可以推测出钻头断裂的检测是可行的。同时，应用开发的异常检测算法后，确认了在钻头断裂的加工周期中异常度显著升高，从而证实了算法的有效性。
通过本验证，证明了使用开发的算法的工具异常检测系统能够准确检测到钻头断裂。该系统具备在检测到钻头断裂时自动停止工作机械的功能。这可以显著降低在钻孔加工期间进行攻丝加工时，因钻头断裂而未钻孔的被加工材料导致攻丝工具碰撞，从而对工作机械造成损害的风险。异常检测系统能够检测出由于钻头断裂引起的电流模式变化，并立即停止工作机械的操作，防止对切削工具或机器的损害。这项技术在提高制造过程的安全性和效率方面具有重大贡献，特别是在需要精密加工的领域中的应用前景广阔。
