基于銑削力的刀具磨損在線監(jiān)測研究.pdf

1、隨著社會的快速發(fā)展，世界各國在智能制造領(lǐng)域內(nèi)展開了新一輪的激烈競爭，數(shù)控機(jī)床的發(fā)展從一定程度上提升了生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量，但我們?nèi)悦媾R著一個(gè)難題：切削系統(tǒng)判斷刀具磨損失效后而自動(dòng)換刀。在傳統(tǒng)制造中，換刀主要靠有經(jīng)驗(yàn)的操作工人根據(jù)切削聲音、切屑的顏色、手感和加工表面質(zhì)量變化等現(xiàn)象或離線觀察刀具的磨損狀況來決定是否需要換刀，然而在如今先進(jìn)智能制造時(shí)代，必須通過制造系統(tǒng)自動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測某些切削物理量來判斷刀具磨損，從而及時(shí)換刀，以保證加工的連續(xù)性以

2、及加工質(zhì)量，所以解決這世界性難題對提高制造業(yè)水平來說意義非凡。本論文在總結(jié)國內(nèi)外刀具磨損監(jiān)測先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，對鈦合金進(jìn)行單齒銑削實(shí)驗(yàn)，并以切削力信號為主，工件表面粗糙度信號為輔作為監(jiān)測信號，監(jiān)測刀具磨損，其主要內(nèi)容如下：
　　1．總結(jié)國內(nèi)外刀具磨損監(jiān)測現(xiàn)狀，分析銑削鈦合金刀具磨損特點(diǎn)，確定以銑削力為主，工件表面粗糙度信號為輔間接監(jiān)測刀具磨損；設(shè)計(jì)單齒銑削鈦合金（TC4）實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行多組不同切削參數(shù)實(shí)驗(yàn)測量，并最終獲得了6組具有

3、代表意義的切削力原始信號。
　　2．研究三向切削力時(shí)域、頻域、時(shí)頻域相關(guān)的特征參數(shù)，分析總結(jié)切削力和工件表面粗糙度隨切削去除率的變化規(guī)律；同時(shí)分析了各個(gè)切削條件下切削力和工件表面粗糙度隨刀具磨損的變化規(guī)律；分析時(shí)域，頻域內(nèi)相關(guān)的各特征量隨刀具磨損的變化規(guī)律，分析各頻帶能量值以及主要頻帶的標(biāo)準(zhǔn)差值，最后通過特征參數(shù)與刀具磨損的相關(guān)性來提取特征信號。
　　3．利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對刀具后刀面磨損 VB值與特征信號之間的關(guān)系進(jìn)行建模和