基于切削聲音信號的刀具狀態(tài)識別研究.pdf

1、刀具磨損狀態(tài)的精確監(jiān)控是保證金屬切削加工過程順利進(jìn)行的關(guān)鍵，因此研制準(zhǔn)確、可靠且成本低廉的刀具磨損狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)一直是研究人員所追求的目標(biāo)。在眾多刀具狀態(tài)監(jiān)控方法中，切削聲音信號檢測技術(shù)，以其信號直接來源于切削區(qū)，具有靈敏度高、響應(yīng)快的優(yōu)點(diǎn)，非常適用于刀具磨損監(jiān)控。同時與高頻聲發(fā)射信號（AE）相比，切削聲音信號相對頻率較低，相應(yīng)的采集裝置成本低廉，結(jié)構(gòu)簡單，且傳聲器安放位置可調(diào)整，滿足監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用的要求。但是應(yīng)注意的是，由于切削聲

2、音信號頻率低，非常容易受到環(huán)境噪聲、機(jī)床噪聲等因素的干擾。如何獲取高信噪比的刀具狀態(tài)聲音特征是該監(jiān)控技術(shù)的關(guān)鍵。 本文首先建立了切削聲音信號的采集系統(tǒng)，并通過試驗(yàn)獲取了刀具在不同磨損狀態(tài)下的切削聲音信號。基于切削聲音信號的時域統(tǒng)計(jì)分析和頻域功率譜分析，發(fā)現(xiàn)時域統(tǒng)計(jì)特征均方值與刀具磨損狀態(tài)有明顯對應(yīng)關(guān)系，與刀具磨損相關(guān)的特征頻率段為2kHz～3kHz。論文還通過試驗(yàn)研究了不同主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速率對刀具磨損狀態(tài)的影響?；谛〔ǚ治?，首