資源描述：
《基于多傳感器的刀具狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)X》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第14卷第2期數(shù)據(jù)采集與處理Vol.14No.21999年6月JournalofDataAcquisition&ProcessingJun.1999X基于多傳感器的刀具狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)吳學忠 李圣怡(國防科技大學機電工程與儀器系 長沙,410073)劉曉貴(長沙市第二機床廠 長沙,410007)摘要 以銑削加工為對象,研究了多刃切削加工過程的刀具狀態(tài)監(jiān)測問題,從系統(tǒng)的角度分析了刀具狀態(tài)的多傳感器監(jiān)測原理,并以此為依據(jù)確定了采用聲發(fā)射(AE)傳感器和動態(tài)切削力傳感器可有效地監(jiān)測加工過程。文中提出了一種多傳感器信號的特征提
2、取方法,該方法利用偏最小二乘法計算樣本矩陣的本征值,根據(jù)置信因子確定特征維數(shù)。為驗證該方法的有效性,建立了一個銑削加工實驗系統(tǒng),實驗結果表明,該方法可在多種切削條件下獲得較高的識別率。關鍵詞:傳感器;特征提取;刀具狀態(tài);監(jiān)測中圖分類號:TH161;TG50ToolConditionMonitoringSystemviaMulti-SensorsWuXuezhongLiShengyiDepartmentofMechanicalEngineeringandInstrument,NationalUniversityofDe
3、fenseTechnologyChangsha,410073LiuXiaogui(ChangshaNo.2MachineToolPlantChangsha,410007)AbstractIssuesontoolconditionmonitoringinmulti2edgescuttingarestudied,theprincipleofmonitoringtoolconditionviamulti2sensorsisanalyzed,andthea2cousticemission(AE)anddynamiccutti
4、ngforceisusableasasensingalternativeforcuttingprocessmonitoring.Also,amethodoffeatureextractingispresented,whichcalculatestheeigenvalueusingthemethodofpartialleastsquares(PLS),anddeterminesthedimensionsoffeaturebybelievablefactor.Inordertoverifyitsva2lidity,ane
5、xperimentalsystemformillingissetup.Theresultsindicatethatitiseffectiveunderarangeofcuttingconditions.Keywords:sensors;featureextracting;toolcondition;monitoringX國家自然科學基金和國防預研基金資助項目?！∈崭迦掌?1998204228;修改稿收到日期:1998206218?1995-2004TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.
6、Allrightsreserved.第2期吳學忠,等:基于多傳感器的刀具狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)201對于刀具狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)而言,要求它對刀具磨損非常敏感,而對切削條件的變化不敏感。顯然,僅引 言使用AE信號無法有效監(jiān)測刀具磨損,而必須在監(jiān)近年來高性能CNC機床、柔性制造系統(tǒng)及計算測系統(tǒng)中增加其他類型的傳感器,才能有效地提高機集成制造系統(tǒng)的推廣應用,以及新刀具新材料的監(jiān)測系統(tǒng)的性能。有實驗表明,切削力的幅值大小對不斷涌現(xiàn),對提高生產率、改善加工質量、獲得良好刀具磨損敏感,但它同時又與切削速度密切相關,因的經濟效益具有深遠的影響。
7、同時也使得人們直接而切削力本身不足以用來監(jiān)測刀具磨損。Cook和參與加工監(jiān)測與控制的作用大大降低。研究表明,Martin的研究表明,切削力譜可用來反映切削力的CNC機床配備刀具監(jiān)控系統(tǒng)后可減少75%的故障動態(tài)特性,其對后刀面磨損較敏感,切削力方向的振停機時間,提高生產率10%～60%,提高機床利用動是由高頻范圍(>5kHz)和低頻范圍(<300Hz)率50%以上。美國Kennametal公司的研究表明,刀內的后刀面磨損引起,其中前者由刀柄的振動引起,具監(jiān)控系統(tǒng)不僅提高了刀具本身的利用率,而且可后者由工件的振動引起。切
8、削力譜同樣也受切削參避免刀具失效所導致的工件報廢及機床故障,節(jié)約數(shù)(如切削速度、進給率)的影響。費用達30%。因此,為有效防止設備的損壞、工件的由此可見,AE信息和切削力信息分別與不同報廢并保證機床無故障運行,就必須發(fā)展加工過程的刀具磨損形態(tài)有關。AE對切削過程的微觀特性[1～3](如切削區(qū)的塑性變形和摩擦)敏感,而切削力譜對的智能監(jiān)測技術。文
