諧小波樣本熵、混沌振子的研究與刀具磨損狀態(tài)檢測(cè).pdf

1、在機(jī)械加工中，如何實(shí)現(xiàn)刀具磨損在線(xiàn)監(jiān)測(cè)是國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的熱點(diǎn)之一。在切削過(guò)程中，刀具磨損直接導(dǎo)致切削力增大，從而造成工件/刀具系統(tǒng)的振動(dòng)增大，降低了刀具的使用壽命，對(duì)機(jī)床精度也將產(chǎn)生損害。刀具磨損將導(dǎo)致工件尺寸精度及表面質(zhì)量變差。刀具工況監(jiān)控和磨損量在線(xiàn)識(shí)別是實(shí)現(xiàn)高效低耗和加工過(guò)程自動(dòng)化的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。本文主要工作如下:
　　 (1)系統(tǒng)的證明了連續(xù)諧波小波的構(gòu)造、正交性證明，特別是證明了諧波小波在頻域具有良好的盒特性;對(duì)離散二

2、進(jìn)諧波小波的正交性和其他性質(zhì)給出了數(shù)學(xué)上的詳細(xì)證明。推導(dǎo)出了二進(jìn)離散諧波小波表達(dá)式，證明了離散二進(jìn)小波的水平正交關(guān)系和垂直正交關(guān)系。
　　 (2)詳細(xì)分析了諧波小波在時(shí)間序列分解算法和重構(gòu)算法的三維時(shí)頻網(wǎng)格圖對(duì)微弱奇異信號(hào)的敏感性，提出了應(yīng)用諧波小波的時(shí)頻剖面圖，實(shí)現(xiàn)對(duì)振動(dòng)信號(hào)中奇異信號(hào)的提取。
　　 (3)根據(jù)樣本熵模型在生物醫(yī)學(xué)信號(hào)中的應(yīng)用，理論上證明樣本熵能夠更精確對(duì)短時(shí)間序列的復(fù)雜度描述。將這一數(shù)學(xué)模型首次應(yīng)用到

3、對(duì)刀具磨損度的判別上，不需要采集大量的數(shù)據(jù)就能準(zhǔn)確分析刀具磨損程度，有利于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的實(shí)現(xiàn)。
　　 (4)針對(duì)磨損刀具和鋒利刀，通過(guò)實(shí)驗(yàn)采集了54組不同工作狀態(tài)下的數(shù)據(jù)，首先進(jìn)行諧波小波分解，找出磨損刀具和鋒利刀有明顯差異的分解層，對(duì)該層計(jì)算樣本熵值的大小。這種工程應(yīng)用能夠更加精確的確定一個(gè)閾值來(lái)描述刀具磨損程度。
　　 (5)證明并分析了Duffing混沌振子在檢測(cè)奇異信號(hào)的優(yōu)良特性，應(yīng)用到刀具磨損的奇異性分析。通過(guò)對(duì)D