切削加工過程中刀具磨損智能監(jiān)測與切削力預(yù)測技術(shù)研究.pdf

1、刀具作為金屬切削過程的直接執(zhí)行者，在工件的切削加工過程中不可避免存在著刀具磨損和破損現(xiàn)象，刀具狀態(tài)的變化直接導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量下降和成本增加，進而影響產(chǎn)品的市場競爭力。針對這一問題,本文開展了以下工作：
　　 深入研究了對比試驗方法與正交試驗方法對切削加工過程中數(shù)據(jù)檢測與預(yù)測的影響。通過對比試驗方法獲得了網(wǎng)絡(luò)建模、模糊聚類等模式識別所需的完整數(shù)據(jù)，通過正交試驗方法成功的從有限的實驗中，得到一系列的、連續(xù)的、可以預(yù)測的車削加工信息。

2、r>　　 分析了信號特征隨不同因素變化的規(guī)律，靈活的根據(jù)特征定義抽取有效特征，進行刀具磨損監(jiān)測。在對切削力信號、振動信號進行時域分析、頻域分析和小波分析的基礎(chǔ)上，采用動態(tài)特征監(jiān)測多加工條件下刀具磨損的方法，提高了特征的監(jiān)測精度，有利于建立刀具的特征值表。
　　 分析了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊聚類、小波能量等模式識別應(yīng)用于刀具磨損監(jiān)測的特點，分別成功的進行了模式識別，提高了系統(tǒng)識別的可靠性，有助于在線監(jiān)測。
　　 在監(jiān)測理論的

3、基礎(chǔ)上，創(chuàng)造性地應(yīng)用了六西格瑪原理的對切削力進行預(yù)測，將其應(yīng)用于車削加工和銑削加工。大量驗證試驗結(jié)果表明，該方法能準確的預(yù)測切削加工中的切削力和刀具磨損量，有利于研究成果的工業(yè)推廣。
　　 本文的研究在試驗設(shè)計、信號分析、監(jiān)測策略、特征提取與選擇、模式識別以及趨勢預(yù)測等方面進行了積極的探索，一定程度上解決了刀具磨損監(jiān)測技術(shù)實用化進程中出現(xiàn)的一系列問題，提高了監(jiān)測系統(tǒng)的精度及可靠性，為監(jiān)測系統(tǒng)實用化研究探索了新的思路，豐富了刀具磨