數(shù)控機床刀具磨損破損檢測技術(shù)研究.pdf

1、作為金屬切削過程的執(zhí)行者，刀具在工件的切削過程中必然存在磨損和破損現(xiàn)象。刀具磨損狀態(tài)的變化將直接影響工件質(zhì)量并導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加，從而降低產(chǎn)品的競爭力。因此，實時監(jiān)測刀具磨損狀態(tài)對加工產(chǎn)品質(zhì)量的提升、生產(chǎn)效率的提高以及生產(chǎn)成本的降低都有重要意義。
　　為了解決刀具磨損帶來的問題，本文搭建了基于朗斯 LC0151T振動傳感器和凌華 PCI-9221采集卡的刀具磨損監(jiān)測系統(tǒng)。并通過正交實驗設(shè)計方法獲取了不同刀具磨損狀態(tài)下的信號，進而對信

2、號分別進行了時域分析、頻域分析和小波包分析。其中，小波包變換不僅可以分解低頻信號，而且對高頻信號也進行了分解。由于小波包具有這樣的優(yōu)點，所以把選取小波包分解后的各個頻段的能量值作為刀具磨損的特征值，并得到與刀具磨損狀態(tài)相關(guān)的頻段。
　　針對振動信號與刀具磨損的關(guān)系具有非線性的特點，利用 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的非線性映射功能建立了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)了刀具狀態(tài)和振動信號特征向量的映射關(guān)系。同時還設(shè)計了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入節(jié)點數(shù)、隱層數(shù)以及輸出節(jié)點數(shù)，最