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《基于EEMD和IMF能量分布的刀具破損識別.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第4期組合機(jī)床與自動化加工技術(shù)NO．42013年4月ModularMachineTool＆AutomaticManufacturingTechniqueApr．2013文章編號：1001—2265(2013)O4—0054一O5基于EEMD和IMF能量分布的刀具破損識別楊明倫，邵華(上海交通大學(xué)機(jī)械與動力工程學(xué)院，上海200240)摘要：針對銑削過程中聲發(fā)射信號非平穩(wěn)的特點，提出了一種基于噪聲輔助經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解(EEMD)和本征模函數(shù)(IMF)能量分布的刀具破損識別方法。首先對經(jīng)過濾波后的原信號進(jìn)行EEMD分解
2、，抽取本征模函數(shù)組(IMF)，后計算每一階模函數(shù)能量及總體能量分布，最后提取特征向量，通過特征向量的變化識別刀具破損。利用該方法，在立式銑削加工中心上對穩(wěn)定切削中刀具破損和變參數(shù)銑削加工進(jìn)行了系統(tǒng)的分析，結(jié)果表明此方法能夠剔除切削參數(shù)變化的影響，準(zhǔn)確的識別刀具破損，具有很高的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。關(guān)鍵詞：刀具狀態(tài)監(jiān)控；聲發(fā)射；噪聲輔助經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解；能量分布中圖分類號：TG501文獻(xiàn)標(biāo)識碼：AIdentificationofAESignalforToolBreakageMonitoringBasedonEEMDYAN
3、GMing—lun，SHAOHua(SchoolofMechanicalEngineering，ShanghaiJiaoTongUniversity，Shanghai200240，China)Abstract：Forthenon-stationarycharacteristicsofacousticemissionsignalsinfacemillingprocess，anewapproachbasedonensembleempiricalmodedecomposition(EEMD)andIMFenergy
4、distributionwasproposedtoachievethedetectionandidentificationoftoolbreakageinmillingprocess．First，EEMDwasusedontheoriginalsignaltoextractintrinsicmodefunctions(IMFs)，andthenIMFsenergydistri—butionwascalculatedtoobtainthefeaturevectorandamathematicalmodelwas
5、establishedtoexpresstherelationshipbetweenthefeaturevectorandcutterconditions．Extensiveexperimentswereperformedtoconfirmtheeffectivenessandrobustnessofthedetectivemethodforsteadymillingandvariablecuttingparameters．Theresultsshowedthatthismethodcouldaccurate
6、lyandstablyidentifythetoolbreakage．Keywords：toolconditionmonitoring；acousticemission；ensembleempiricalmodedecomposition(EE—MD)；IMFenergydistribution年發(fā)展起來的小波分析，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方法，信號處O引言理技術(shù)的發(fā)展對刀具破損監(jiān)控起著推動作用。刀具狀態(tài)的實時監(jiān)控對提高生產(chǎn)效率，降低生但是，針對銑削過程中刀具破損的監(jiān)控一直沒產(chǎn)成本，生產(chǎn)自動化以及產(chǎn)品質(zhì)量保證起到重要的有很
7、好的解決方法，原因主要在于兩方面：首先，在作用。切削刀具破損作為一種主要的刀具失效形銑削加工中，切削參數(shù)變化會對信號處理技術(shù)的穩(wěn)式，一直是各國學(xué)者研究的熱點。目前在刀具破損定性產(chǎn)生影響；其次，銑削過程中的AE信號表現(xiàn)出監(jiān)控上研究主要圍繞著兩方面，一是傳感器技術(shù)，二很強(qiáng)的非線性和非平穩(wěn)性，這種非平穩(wěn)性會導(dǎo)致AE是信號處理技術(shù)。多年來，隨著傳感器技術(shù)的不斷信號頻域特征隨著時間的推移而改變，無法用固定發(fā)展，不同類型的傳感器被應(yīng)用在刀具狀態(tài)監(jiān)控上的頻域特征描述銑削AE信號。面?，如力傳感器，功率變送器，聲發(fā)射傳感經(jīng)驗
8、模態(tài)分解(empiricalmodedecomposition，器等。在眾多傳感器中，聲發(fā)射傳感器靈敏性高，抗EMD)是一種基于瞬時頻率的自適應(yīng)的處理非線性干擾性強(qiáng)以及經(jīng)濟(jì)性等特點，逐漸被各國研究人系統(tǒng)和非平穩(wěn)信號的處理方法。原信號被EMD員所采用。多種信號處理與特征提取技術(shù)被開發(fā)并分解成一組分量信號，這些分量信號相互正交，被定應(yīng)用到監(jiān)控系統(tǒng)中，從早期的時域特征分析，到中義為本征模函數(shù)(IMF)。這
