基于多傳感器信號(hào)特征融合的孔系鉆削質(zhì)量一致性評(píng)估.pdf

1、鉆削質(zhì)量一致性是衡量與保證孔系類零部件加工質(zhì)量和工作性能的關(guān)鍵因素。本文以實(shí)現(xiàn)孔系鉆削質(zhì)量一致性檢測(cè)為目的，在孔系鉆削實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建、監(jiān)測(cè)信
　　號(hào)突變點(diǎn)檢測(cè)與提取、鉆削過程信號(hào)特征提取與融合、模式識(shí)別等方面進(jìn)行相關(guān)研究。
　　（1）孔系鉆削實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建和信號(hào)采集。根據(jù)鉆削加工的特性，搭建孔系鉆削實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。采用霍爾電流傳感器監(jiān)測(cè)主軸電流負(fù)載的變化情況、聲發(fā)射傳感器監(jiān)測(cè)鉆削工件材料斷裂與變形和三向加速度振動(dòng)傳感器監(jiān)測(cè)工件在鉆削過

2、程中的振動(dòng)情況，并通過數(shù)據(jù)采集儀采集各孔鉆削過程多傳感器監(jiān)測(cè)信號(hào)。
　?。?）孔系鉆削過程監(jiān)測(cè)信號(hào)預(yù)處理與突變點(diǎn)提取。首先采用譜減法對(duì)多傳感器監(jiān)測(cè)信號(hào)進(jìn)行去噪；然后，根據(jù)鉆頭刃尖與工件接觸和鉆頭刃尖切出工件時(shí)刻鉆削力以及主軸功率信號(hào)在突變點(diǎn)處的變化特點(diǎn)，對(duì)主軸功率信號(hào)進(jìn)行 RMS分析和信號(hào)變化率計(jì)算，提取出各孔鉆削過程中鉆入鉆出時(shí)刻突變點(diǎn)；最后根據(jù)信號(hào)突變點(diǎn)將與鉆削質(zhì)量相關(guān)的鉆削階段信號(hào)分割出來，為后續(xù)的孔系鉆削質(zhì)量分析提供數(shù)據(jù)基

3、礎(chǔ)。
　　（3）監(jiān)測(cè)信號(hào)特征提取與分析。針對(duì)鉆削階段監(jiān)測(cè)信號(hào)的非線性、非平穩(wěn)、非高斯特性，對(duì)各孔監(jiān)測(cè)信號(hào)進(jìn)行希爾伯特黃變換和高階譜分析，提取各孔監(jiān)測(cè)信號(hào)的邊際譜和雙譜特征，分析監(jiān)測(cè)信號(hào)特征變化與鉆孔質(zhì)量之間的有機(jī)聯(lián)系。
　?。?）基于主成分分析的監(jiān)測(cè)信號(hào)特征融合與聚類。采用主成分分析對(duì)鉆削階段監(jiān)測(cè)信號(hào)邊際譜與雙譜特征構(gòu)建的特征矩陣進(jìn)行特征降維處理。根據(jù)各孔監(jiān)測(cè)信號(hào)第一主成分和第二主成分對(duì)鉆孔數(shù)據(jù)進(jìn)行k均值聚類，獲得孔系鉆削質(zhì)