基于切削加工聲音信號的刀具狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)基礎(chǔ)研究.pdf

1、金屬切削加工是機械制造中應(yīng)用最為廣泛的加工方式。而加工過程中對刀具磨損狀態(tài)的監(jiān)控是保證生產(chǎn)順利進行的關(guān)鍵。隨著FMS、CIMS等自動化技術(shù)的發(fā)展，迫切需要新型、實用、可靠的刀具磨損監(jiān)控系統(tǒng)。 在切削加工中有一個非常重要的信號：切削聲信號。人們在研究切削聲的聲學特性時發(fā)現(xiàn)，不同的刀具磨損狀態(tài)，切削的聲輻射也有所不同。因此我們選擇切削聲信號作為刀具磨損狀態(tài)識別的監(jiān)測信號。 本文首先總結(jié)了聲音信號在時域、頻域和小波分析的常用分

2、析方法，然后建立了切削聲信號的采集裝置，獲取了車削加工中刀具在不同磨損狀態(tài)下的切削聲信號。接著，采用小波分解的方法把信號劃分成不同頻帶，提取不同頻帶能量占信號總能量的百分比作為刀具磨損狀態(tài)識別的特征量。同時，建立了三層BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作為刀具磨損狀態(tài)識別分類器，通過試驗確定了最優(yōu)化的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，利用獲得的樣本信號對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行訓練和仿真測試，得到了良好的識別效果。最后利用數(shù)字圖像處理的方法提取了刀具磨損圖像的磨損邊緣和磨損量，編寫了刀