數控銑削加工刀具故障診斷與處理方法研究.pdf

1、隨著機械加工系統自動化、智能化水平的不斷提高，需要對生產過程中出現的故障進行有效的監(jiān)測和調整。刀具是機加工中最基本的要素，一旦刀具發(fā)生故障，則會影響加工質量、加工成本及生產效率，危害機床及人員安全。因此，研究刀具故障診斷對提高加工質量和效率、保證加工過程的安全、降低生產成本等方面具有重要意義。
　　本文通過理論建模、仿真分析、優(yōu)化方法相結合的方式，對刀具磨損進行研究。首先概述刀具損壞形態(tài)與機理、刀具磨損過程及磨鈍標準；其次分析刀具

2、磨損的因素，進而利用經驗法和多項式回歸法分別建立刀具磨損壽命與切削參數的數學模型；再次通過正交試驗法設計銑削模擬方案，運用Deform3D軟件進行仿真，運用matlab求解兩種模型系數，采用F法檢驗模型的擬合程度；最后基于刀具磨損壽命模型建立切削參數優(yōu)化模型，運用matlab工具箱中fmincon函數對切削參數進行優(yōu)化求解，并將優(yōu)化結果進行仿真實驗驗證。
　　通過經驗模型和多項式模型的檢驗，得到兩種模型都是顯著的，且多項式模型的顯

3、著性更強。多項式模型考慮切削參數之間交互作用的影響，更有利于減少試驗次數、降低試驗成本、提高預測刀具磨損壽命精度。
　　通過多項式擬合公式的仿真實驗驗證，得到刀具磨損壽命的預測誤差為5.92％～16.75%，因此多項式可以預測刀具磨損壽命，并能為切削參數優(yōu)化提供理論依據。
　　通過優(yōu)化參數的仿真實驗驗證，得到刀具磨損壽命的誤差范圍為9.6%～15.8%，該優(yōu)化模型不僅可以對影響刀具磨損壽命的切削參數進行優(yōu)化，而且還可以對優(yōu)化