基于多尺度主元分析的刀具磨損狀態(tài)監(jiān)測研究.pdf

1、難加工材料由于其硬度高、導(dǎo)熱性差，銑削時切削力較大，切削溫度高，刀具磨損劇烈。而刀具狀態(tài)直接影響到工件表面質(zhì)量和精度，因此亟需對刀具磨損狀態(tài)進行實時監(jiān)測。但是，傳統(tǒng)的模式識別方法的建模過程需要獲得刀具多種磨損狀態(tài)下的信號，耗費大量精力，顯然不適合實際切削過程中的刀具磨損監(jiān)測。
　　本文提出了一種基于多尺度主元分析（MSPCA）的刀具磨損監(jiān)測方法，這種方法只需要正常加工狀態(tài)下的數(shù)據(jù)就能建立監(jiān)測模型。在該監(jiān)測方法中，首先利用離散小波分

2、解（DWT）將數(shù)據(jù)分解到多個尺度，然后通過主元分析（PCA）建立各尺度下的主元模型，選擇顯著尺度進行小波重構(gòu)。最終建立多尺度主元分析監(jiān)測模型，并通過多變量統(tǒng)計控制圖顯示監(jiān)測結(jié)果。為了驗證該方法的有效性，本文選用了GH4169高溫合金進行銑削實驗，采用了測力儀和振動加速度傳感器采集信號。根據(jù)兩種信號的特點，分別選用低通和帶通濾波器進行預(yù)處理，并截取刀具真正參與切削時的傳感器信號。通過提取時域、頻域特征組成了訓(xùn)練樣本集和測試樣本集，對多尺度