刀具狀態(tài)監(jiān)測(cè)及切削過(guò)程可靠性研究.pdf

1、刀具磨損直接影響工件的加工精度和表面質(zhì)量,切削過(guò)程的可靠性直接影響到加工質(zhì)量、效率及加工系統(tǒng)整體功能的正常發(fā)揮,因此研究刀具磨損狀態(tài)及切削過(guò)程可靠性具有重大意義. 本文主要利用車削實(shí)驗(yàn)獲得三向車削力信號(hào),通過(guò)提取信號(hào)中能反映刀具磨損狀態(tài)的特征參數(shù)來(lái)分析不同的切削過(guò)程因素對(duì)切削力的影響規(guī)律,并利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)切削過(guò)程可靠性的研究. 根據(jù)單因素切削實(shí)驗(yàn)結(jié)果,本文詳細(xì)研究了切削速度v、主軸轉(zhuǎn)速n、進(jìn)給量f、背吃刀量a

2、<,p>等因素對(duì)切削力時(shí)域、頻域信號(hào)的影響,并分析了切削噪音、切屑狀態(tài)與切削力信號(hào)之間的關(guān)系.結(jié)果表明:切削用量三要素中,切削速度v對(duì)切削力頻譜的影響最小.切削噪音的出現(xiàn)導(dǎo)致絕大部分頻譜幅值減小,在4400Hz左右的高頻處幅值明顯增加,這一高頻幅值的變化趨勢(shì)與噪音強(qiáng)弱變化趨勢(shì)相同. 為分析刀具磨損與切削力的對(duì)應(yīng)關(guān)系,設(shè)定主軸轉(zhuǎn)速n、肌進(jìn)給量f、背吃刀量a<,p>不變,切削速度v,在一定范圍內(nèi)變化,在此切削條件下進(jìn)行刀具全壽命周期

3、切削實(shí)驗(yàn).結(jié)果表明:刀具發(fā)生正常磨損以至于達(dá)到劇烈磨損時(shí),與新刀剛切削時(shí)相比,主要譜峰移向2880Hz處,其他頻段的譜峰大為下降,2880Hz處峰值的變化趨勢(shì)與刀具磨損的變化趨勢(shì)相同. 通過(guò)對(duì)切削力信號(hào)分別進(jìn)行時(shí)域、頻域分析和小波分析,本文綜合比較了各種特征參數(shù)變化趨勢(shì)與刀具磨損的對(duì)應(yīng)關(guān)系.結(jié)果表明:在與刀具磨損有關(guān)的特征參數(shù)中,隨著刀具磨損的加劇,切削力信號(hào)在小波分解2500～5000Hz、1250～2500Hz尺度上能量和均