基于橢球自適應(yīng)共振與多傳感器融合的刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)研究.pdf

1、在現(xiàn)代制造業(yè)中,切削加工條件的辨識(shí)對(duì)降低加工時(shí)間和提高產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要。刀具作為切削加工的重要組成部分,隨著切削過(guò)程的進(jìn)行,特別是在加工一些硬度比較高的材料時(shí),不可避免的會(huì)發(fā)生磨損變化。刀具狀態(tài)的變化將直接影響工件表面的加工質(zhì)量和生產(chǎn)效率,因此刀具狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)對(duì)實(shí)際的切削加工是十分必要的。
　　本文研究了橢球自適應(yīng)共振理論(EAM)在刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用,通過(guò)建立所提取的力信號(hào)、振動(dòng)信號(hào)特征與測(cè)量得到的刀具磨損狀態(tài)間的關(guān)系模型,

2、實(shí)現(xiàn)刀具狀態(tài)的監(jiān)測(cè)。本文首先闡述了EAM的原理及其建模方法,并分析了EAM的幾個(gè)參數(shù)對(duì)其分類性能的影響。為了進(jìn)一步驗(yàn)證EAM模型對(duì)刀具狀態(tài)分類的有效性,設(shè)計(jì)了TC4鈦合金銑削實(shí)驗(yàn),通過(guò)采集銑削過(guò)程的力信號(hào)和振動(dòng)信號(hào),對(duì)信號(hào)進(jìn)行了時(shí)域、頻域和時(shí)頻域分析及相關(guān)的多種特征提取,并應(yīng)用基于相關(guān)性的快速濾波式(FCBF)特征選擇方法進(jìn)行特征選擇,從而對(duì)鈦合金銑削過(guò)程中的刀具磨損狀態(tài)分類情況進(jìn)行了研究。應(yīng)用力信號(hào)與振動(dòng)信號(hào)結(jié)合的多傳感器數(shù)據(jù)融合技術(shù)

3、,可以充分利用多個(gè)傳感器信息之間的互補(bǔ)性,避免單一傳感器使用的局限性,有效提高監(jiān)測(cè)的可靠度。同時(shí)本文通過(guò)EAM與幾種常用方法,模糊自適應(yīng)共振(FAM)、K均值(KNN)、樸素貝葉斯(NB)、分類回歸樹(CART)的比較證實(shí)了 E AM在刀具磨損狀態(tài)分類應(yīng)用中的有效性及準(zhǔn)確性。為了驗(yàn)證EAM的增量學(xué)習(xí)能力,本文對(duì)樣本進(jìn)行了選擇,從而驗(yàn)證了 EAM對(duì)與訓(xùn)練樣本同類別的樣本以及不同類別樣本的增量學(xué)習(xí)能力。結(jié)果表明, E AM具有較好的增量學(xué)習(xí)