基于多傳感器信息融合的刀具磨損狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究.pdf

1、刀具是機(jī)械加工中非常重要的組成部分，加工精度的高低在很大程度上取決于刀具的磨損程度，并且是制約自動(dòng)化、無(wú)人化加工的重要因素，而在加工過(guò)程中刀具的磨損卻是不可避免的，所以很有必要對(duì)刀具的磨損程度進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)。
　　本文完成了基于多傳感器信息融合的刀具磨損在線檢測(cè)系統(tǒng)研究，實(shí)現(xiàn)了刀具磨損量的在線檢測(cè)。首先，校驗(yàn)了傳感器和信號(hào)采集設(shè)備，搭建起了聲發(fā)射（AE）信號(hào)和振動(dòng)信號(hào)的采集系統(tǒng)，做了傳感器的安裝位置試驗(yàn)，并得到了 AE傳感器和振動(dòng)傳

2、感器的最佳安裝位置；其次，針對(duì)試驗(yàn)簡(jiǎn)單有效的原則，選擇了利用正交試驗(yàn)法進(jìn)行試驗(yàn)，并分析了影響信號(hào)的所有因素，最終確定了四個(gè)主要因素：磨損程度、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度和切削深度，并設(shè)計(jì)了4因素4水平的正交試驗(yàn)表，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了―因子對(duì)數(shù)據(jù)的影響試驗(yàn)‖和―不同磨損量的刀具加工試驗(yàn)‖，并獲得了所需試驗(yàn)數(shù)據(jù)；然后，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了時(shí)域、頻域和時(shí)頻域的分析，并利用小波包分解和正交試驗(yàn)法找到了最佳信號(hào)特征，其中振動(dòng)信號(hào)的特征為（1.95KHz~3.9KH

3、z）頻段、（5.85KHz~7.8KHz）頻段，AE信號(hào)的特征為（125KHz~156.25KHz）頻段、主軸轉(zhuǎn)速；最后，利用 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立了基于特征層融合的信息融合系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了刀具磨損量的在線判別。
　　本文對(duì)傳感器技術(shù)、信息采集技術(shù)、小波包分解和基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的信息融合技術(shù)進(jìn)行了積極的研究與探索，并有了深刻的理解，特別是在信號(hào)特征的選取方面，首次采用正交試驗(yàn)法進(jìn)行特征的選取，這樣既可以得到磨損程度對(duì)信號(hào)的影響程度，又能分析其