【摘要】：目前工程陶瓷的機械加工方式主要為磨削加工,但是工程陶瓷磨削加工效率和加工質(zhì)量仍有待提高,而且加工成本居高不下,在很大程度上限制了工程陶瓷的應(yīng)用。為了改進工程陶瓷的磨削加工技術(shù),實時在線監(jiān)測磨削過程已經(jīng)成為重要研究方向。距離聲發(fā)射技術(shù)初次引入磨削領(lǐng)域,至今已有30余年,磨削聲發(fā)射監(jiān)測研究取得了諸多成果,極大地推動了磨削加工的高速化、精密化和自動化,基于聲發(fā)射技術(shù)的磨削智能監(jiān)測系統(tǒng)也成為了磨削領(lǐng)域發(fā)展的必然趨勢。本文首先簡單介紹了工程陶瓷的特性,分析了成型方式與晶體結(jié)構(gòu)對材料性能的影響。介紹了工程陶瓷一般磨削加工的特點,以及三種磨削新工藝的優(yōu)勢。說明了磨削加工過程中聲發(fā)射檢測技術(shù)的應(yīng)用研究以及相關(guān)進展。本文概述了聲發(fā)射的基礎(chǔ)理論,包括聲發(fā)射的基本概念、檢測原理以及分析方法,搭建了聲發(fā)射監(jiān)測工程陶瓷磨削的實驗平臺,實驗對象主要為部分穩(wěn)定氧化鋯陶瓷和氧化鋁陶瓷,并制定了實驗方案。本文討論了工程陶瓷磨削過程中磨削力、磨削溫度的影響因素。然后以工程陶瓷磨削聲發(fā)射信號的分析為基礎(chǔ),討論了磨削深度和工件速度對工程陶瓷磨削聲發(fā)射信號的影響。結(jié)合磨削力和磨削溫度的經(jīng)驗值與聲發(fā)射信號分析結(jié)果,建立了聲發(fā)射有效值與磨削力、聲發(fā)射有效值與磨削溫度的數(shù)學(xué)模型,并進一步探討了工程陶瓷磨削力、磨削溫度與聲發(fā)射之間的關(guān)系。運用波形特征參數(shù)關(guān)聯(lián)分析法、頻譜分析法、小波包分析法,詳細(xì)分析了工程陶瓷聲發(fā)射信號的頻率特征和能量分布。最后以小波包能譜系數(shù)作為輸入特征,采用遺傳算法優(yōu)化的支持向量機建立工程陶瓷的分類模型,識別準(zhǔn)確率可達(dá)100%。
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TQ174.6
【圖文】：

其他大部分轉(zhuǎn)變?yōu)樾陆缑娴谋砻婺堋⒕Ц駪?yīng)變能和熱能。逡逑２．１．２聲發(fā)射的檢測原理逡逑聲發(fā)射檢測原理如圖２．１所示，由聲發(fā)射源釋放的彈性波傳播到材料表面，逡逑引起的表面位移被聲發(fā)射傳感器檢測到并轉(zhuǎn)換為電信號，經(jīng)過放大器放大后再被逡逑采集、處理和記錄，然后根據(jù)顯示出的聲發(fā)射信號進行分析，可以定位聲發(fā)射源，逡逑判斷聲發(fā)射源的強度，推斷聲發(fā)射源的變化，確定聲發(fā)射在材料內(nèi)部的產(chǎn)生機制。逡逑￣＞１邋放大路邋１￣＾系ｆ逡逑圖２．１聲發(fā)射檢測原理逡逑２．２聲發(fā)射信號的分析方法逡逑聲發(fā)射信號的處理方法分為兩種，即波形特征參數(shù)分析和波形分祈。前者足逡逑直接測量聲發(fā)射信號的波形特征參數(shù)，然后分析和處理這件波形特征參數(shù)以挖擱逡逑聲發(fā)射源的信息。這種分析方法原理簡單，響應(yīng)迅速，應(yīng)用于實時檢測屮具有很逡逑７逡逑

２．２．１波形特征參數(shù)分析逡逑常用的聲發(fā)射信號波形特征參數(shù)有撞擊（事件）計數(shù)、振鈴計數(shù)、能量、幅逡逑度、持續(xù)時間和上升時間等，其定義如圖２．２所示。聲發(fā)射信號波形特征參數(shù)常逡逑用的分析方法如表２．１所示。逡逑上向間邐能量逡逑邐邐持續(xù)時間邐，逡逑圖２．２聲發(fā)射信號基本的波形特征參數(shù)逡逑表２．１聲發(fā)射信號波形特征參數(shù)的分析方法逡逑分析方法邐特點及用途邐逡逑列表顯示分析法邐通過列表顯示直接觀察數(shù)據(jù)，常用于精確分析聲發(fā)射源的強度逡逑利用數(shù)學(xué)統(tǒng)計方法分析單個波形特征參數(shù)，包括計數(shù)分析法、能量逡逑單參數(shù)分析法逡逑分析法和幅度分析法等逡逑直接觀察聲發(fā)射信號波形特征參數(shù)隨時間或外變量變化的情況，可逡逑參數(shù)經(jīng)歷分析法逡逑以用于分析聲發(fā)射源的活動情況和發(fā)展趨勢逡逑一般以計數(shù)為縱軸，某一波形特征參數(shù)為橫軸作分布圖，從而分辨逡逑參數(shù)分布分析法逡逑聲發(fā)射源的特征，鑒別聲發(fā)射源的類型逡逑以任意兩個波形特征參數(shù)作關(guān)聯(lián)圖，可以分辨聲發(fā)射源的特征，鑒逡逑關(guān)聯(lián)分析法逡逑別聲發(fā)射源的類型逡逑

工程陶瓷磨削聲發(fā)射信號分析和圖２．４所示，信號經(jīng)過小波分析會分解成為低頻和高頻中，繼續(xù)分解上一層的低頻部分，但是保留上一層的高頻深層次的分解，而小波包分析則是在下一層分解中，對低解。因此，與小波分析相比，小波包分析更加精細(xì)。逡逑床與砂輪逡逑磨削實驗在一臺ＭＧＫ７１２０ｘ６／Ｆ平面磨床上進行，如圖２．５板移動式，工作臺縱向運動由齒輪油泵驅(qū)動，磨頭軸承采軸承。此外，機床采用了完善的消除機床熱變形措施。機臺面積（寬ｘ長）為２００ｍｍｘ６３０ｍｍ，工作臺縱向移動速ｉｎ，砂輪軸的轉(zhuǎn)速固定為３０００ｒｐｍ，電機總功率為７ｋＷ，。逡逑

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

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本文編號：2783921