基于SVM的深孔加工狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)研究與系統(tǒng)開發(fā).pdf

1、深孔加工在機(jī)械制造領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,但由于其加工難度大、系統(tǒng)構(gòu)成復(fù)雜,加工過程質(zhì)量監(jiān)控困難、故障率高,一直是機(jī)械加工中的瓶頸問題,因此研究深孔加工過程中刀具磨損和排屑狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)實(shí)現(xiàn)深孔加工過程自動(dòng)化具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文以BTA深孔鉆削為研究對(duì)象,針對(duì)深孔加工過程的特點(diǎn),提取了功率和油壓作為監(jiān)測(cè)信號(hào),建立了基于DSP的深孔鉆削過程刀具磨損與排屑狀態(tài)的在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的硬件開發(fā)采用模塊化設(shè)計(jì),包括時(shí)鐘電路、電源

2、電路、復(fù)位電路、存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)采集電路、串行通信和仿真接口,搭建了基于TMS320F2812DSP的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)硬件平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了工況信號(hào)采集、分析以及工況識(shí)別等功能。針對(duì)BTA系統(tǒng)的復(fù)雜性以及功率和油壓監(jiān)測(cè)信號(hào)的隨機(jī)性與非平穩(wěn)性特點(diǎn),采用小波變換對(duì)信號(hào)在不同頻段的變化特征進(jìn)行了多分辨分析,研究了深孔加工過程中的功率信號(hào)與刀具磨損狀態(tài)、油壓信號(hào)與排屑狀況之間的關(guān)系。結(jié)果表明,功率信號(hào)頻帶能量和平穩(wěn)性特征與刀具磨損之間有較強(qiáng)聯(lián)系,油壓信號(hào)低頻

3、重構(gòu)分量的峰值和壓力變化率能準(zhǔn)確反映鉆削過程的排屑狀態(tài)。針對(duì)特征向量與工況之間關(guān)系的復(fù)雜性與不確定性,采用支持向量機(jī)(SVM:Support vector machine)識(shí)別的方法建立了刀具狀態(tài)識(shí)別以及排屑狀態(tài)判斷的SVM模型,實(shí)現(xiàn)了深孔鉆削中切削功率信號(hào)特征向刀具磨損狀態(tài)、油壓信號(hào)特征向機(jī)床排屑狀態(tài)的映射。監(jiān)測(cè)結(jié)果表明,該方法具有較高的識(shí)別精度和較強(qiáng)的抗干擾能力,而且樣本不需要很大。在LABVIEW開發(fā)環(huán)境下設(shè)計(jì)串口通信上位機(jī)系統(tǒng),