基于功率傳感器的刀具磨損量預(yù)測(cè)方法
本文選題:刀具磨損 + 預(yù)測(cè); 參考:《同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)》2017年03期
【摘要】:使用功率傳感器監(jiān)測(cè)機(jī)床加工功率,和切削力、聲發(fā)射等傳感器相比,功率傳感器具有實(shí)用性強(qiáng)、對(duì)加工過程無影響等優(yōu)點(diǎn).針對(duì)采集到的功率信號(hào),在分析信號(hào)特征相關(guān)性的基礎(chǔ)上,提出了一個(gè)多目標(biāo)優(yōu)化RP-SBL的刀具磨損量預(yù)測(cè)方法.對(duì)信號(hào)特征進(jìn)行后處理(Re-processing,RP)消除電網(wǎng)波動(dòng)和切削中其他偶然因素的影響,進(jìn)一步提高特征對(duì)刀具磨損敏感性.基于處理后的特征,運(yùn)用稀疏貝葉斯學(xué)習(xí)(Sparse Bayesian Learning,SBL)方法建立刀具磨損量預(yù)測(cè)模型.此外,使用非支配排序遺傳算法(Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II,NSGA-II)對(duì)SBL模型相關(guān)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化以提高預(yù)測(cè)精度.實(shí)驗(yàn)研究表明,該方法能夠?qū)崿F(xiàn)刀具磨損量的準(zhǔn)確預(yù)測(cè).不同預(yù)測(cè)方法的對(duì)比表明,通過特征后處理提高信號(hào)特征對(duì)刀具磨損的敏感性,保證了刀具磨損量的準(zhǔn)確預(yù)測(cè),對(duì)SBL模型參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化可進(jìn)一步提高預(yù)測(cè)精度,減小預(yù)測(cè)誤差的最大值.
[Abstract]:Compared with cutting force and acoustic emission sensors, the power sensor is more practical and has no influence on machining process. On the basis of analyzing the correlation of signal characteristics, a multi-objective optimized RP-SBL tool wear prediction method is proposed for the collected power signals. The signal features are processed by Re-processing RPs) to eliminate the influence of power grid fluctuation and other accidental factors in cutting, and to further improve the sensitivity of features to tool wear. Based on the processed features, a prediction model of tool wear is established by using sparse Bayesian learning Bayesian learning (Sparse Bayesian learning SBL) method. In addition, non-dominated sorting genetic Algorithm (NSGA-IIA) is used to optimize the parameters of SBLs to improve the prediction accuracy. Experimental results show that the method can accurately predict tool wear. The comparison of different prediction methods shows that the sensitivity of signal features to tool wear is improved by feature post-processing, and the accurate prediction of tool wear is ensured, and the prediction accuracy can be further improved by optimizing the parameters of SBL model. Reduce the maximum prediction error.
【作者單位】: 同濟(jì)大學(xué)中德工程學(xué)院;同濟(jì)大學(xué)機(jī)械與能源工程學(xué)院;溫州大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金(71471139) 國(guó)家國(guó)際科技合作專項(xiàng)資助(2012DFG72210) 浙江省自然科學(xué)基金(LY14E050020)
【分類號(hào)】:TG71
【參考文獻(xiàn)】
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1 申中杰;陳雪峰;何正嘉;孫闖;張小麗;劉治汶;;基于相對(duì)特征和多變量支持向量機(jī)的滾動(dòng)軸承剩余壽命預(yù)測(cè)[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2013年02期
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3 高宏力;許明恒;傅攀;杜全興;;基于動(dòng)態(tài)樹理論的刀具磨損監(jiān)測(cè)技術(shù)[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2006年07期
【共引文獻(xiàn)】
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1 馬波;翟斌;彭琦;王應(yīng)全;;基于不同退化階段狀態(tài)空間模型及粒子濾波的滾動(dòng)軸承壽命預(yù)測(cè)[J];北京化工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2017年03期
2 金曉航;孫毅;單繼宏;吳根勇;;風(fēng)力發(fā)電機(jī)組故障診斷與預(yù)測(cè)技術(shù)研究綜述[J];儀器儀表學(xué)報(bào);2017年05期
3 謝楠;段明雷;高英強(qiáng);鄭蓓蓉;;基于功率傳感器的刀具磨損量預(yù)測(cè)方法[J];同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2017年03期
4 趙洪山;張健平;高奪;李浪;;風(fēng)機(jī)齒輪箱軸承狀態(tài)評(píng)估與剩余壽命預(yù)測(cè)[J];中國(guó)電力;2017年04期
5 封楊;黃筱調(diào);洪榮晶;陳捷;;基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的回轉(zhuǎn)支承性能退化評(píng)估方法[J];中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2017年03期
6 李媛媛;陳捷;洪榮晶;黃筱調(diào);伍笑秋;;基于模糊C均值的轉(zhuǎn)盤軸承剩余壽命預(yù)測(cè)[J];軸承;2017年03期
7 湯燕;王華;龐碧濤;高學(xué)海;;轉(zhuǎn)盤軸承的相似性壽命預(yù)測(cè)方法研究[J];軸承;2017年02期
8 封楊;黃筱調(diào);洪榮晶;陳捷;;Online residual useful life prediction of large-size slewing bearings——A data fusion method[J];Journal of Central South University;2017年01期
9 袁敏;王玫;潘玉霞;胡茂芹;;基于改進(jìn)果蠅優(yōu)化算法的銑削力信號(hào)特征選擇方法[J];振動(dòng)與沖擊;2016年24期
10 陳法法;李冕;陳保家;陳從平;;EEMD能量熵與優(yōu)化LS-SVM的滾動(dòng)軸承故障診斷[J];組合機(jī)床與自動(dòng)化加工技術(shù);2016年12期
【二級(jí)參考文獻(xiàn)】
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2 劉超;艾興;劉戰(zhàn)強(qiáng);萬熠;;高速車削鐵基高溫合金硬質(zhì)合金刀具磨損機(jī)理[J];農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào);2009年11期
3 徐創(chuàng)文;王永;羅文翠;;基于模糊聚類的銑削刀具磨損狀態(tài)識(shí)別研究[J];應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào);2009年02期
4 黃華;李愛平;;基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的切削刀具磨損識(shí)別[J];農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào);2008年08期
5 雷亞國(guó);何正嘉;訾艷陽;;基于混合智能新模型的故障診斷[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2008年07期
6 奚立峰;黃潤(rùn)青;李興林;劉中鴻;李杰;;基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的球軸承剩余壽命預(yù)測(cè)[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2007年10期
7 王海麗;馬春翔;邵華;胡德金;;車削過程中刀具磨損和破損狀態(tài)的自動(dòng)識(shí)別[J];上海交通大學(xué)學(xué)報(bào);2006年12期
8 袁勝發(fā);褚福磊;;基于引力球結(jié)構(gòu)支持向量機(jī)多類算法的渦輪泵故障診斷[J];宇航學(xué)報(bào);2006年04期
9 高宏力;許明恒;傅攀;杜全興;;基于動(dòng)態(tài)樹理論的刀具磨損監(jiān)測(cè)技術(shù)[J];機(jī)械工程學(xué)報(bào);2006年07期
10 張昆,宋千,,郝曉紅;金屬切削刀具磨損的監(jiān)控和預(yù)報(bào)研究[J];中國(guó)機(jī)械工程;1994年06期
【相似文獻(xiàn)】
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1 金允漢;;自動(dòng)測(cè)量刀具磨損量的新方法[J];機(jī)械工程師;1981年05期
2 ;國(guó)外機(jī)械簡(jiǎn)訊[J];機(jī)械制造;1981年11期
3 王昌亮;黃海波;楊波;;交界棱線磨損量的模擬與預(yù)測(cè)[J];輕工機(jī)械;2013年06期
4 蔣文娟;鐘雯;張向龍;郭俊;劉啟躍;;不同軸重下鋼軌硬度對(duì)輪軌磨損量的影響[J];機(jī)械工程材料;2011年06期
5 裴廣林;蔡康健;;影響粉末冶金剎車片硬度及磨損量因素的研究[J];航空精密制造技術(shù);2009年02期
6 曹偉武,徐開義,孫家慶,趙憲萍,鄧劍華,楊華,馬斌,陳學(xué)俊;磨損量隨受熱面溫度變化關(guān)系的試驗(yàn)研究[J];動(dòng)力工程;1997年04期
7 康元生;龐爾勝;;鉆模套磨損量的確定[J];機(jī)械管理開發(fā);2012年03期
8 雷彬,羅建華;用溫差電壓法測(cè)量高速銑削刀具的磨損量[J];機(jī)械制造;1997年02期
9 閆志琴;劉燕萍;;材料磨損量數(shù)值仿真試驗(yàn)研究[J];機(jī)械工程與自動(dòng)化;2008年02期
10 李路明,黃松嶺,楊海青,劉時(shí)風(fēng);抽油管壁磨損量檢測(cè)方法[J];清華大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2002年04期
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1 于正華;李娜;;零磨損狀態(tài)下磨損量的定量測(cè)量[A];第五屆全國(guó)摩擦學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集(上冊(cè))[C];1992年
2 謝小鵬;;基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的磨損量計(jì)算方法[A];第三屆全國(guó)青年摩擦學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];1995年
3 蔡曉光;許留存;陳金良;胡凱;;磨損量在線檢測(cè)方法的研究[A];第二屆全國(guó)工業(yè)摩擦學(xué)大會(huì)暨第七屆全國(guó)青年摩擦學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議會(huì)議論文集[C];2004年
4 張英;曾昭翔;張樂山;范方祖;;磨損量與其主要影響因素之實(shí)驗(yàn)分析[A];第六屆全國(guó)摩擦學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集(上冊(cè))[C];1997年
5 肖舟;侯根良;蘇勛家;喬小平;;基于油液溫度監(jiān)測(cè)摩擦副磨損的理論研究[A];第八屆全國(guó)設(shè)備與維修工程學(xué)術(shù)會(huì)議、第十三屆全國(guó)設(shè)備監(jiān)測(cè)與診斷學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2008年
6 王超飛;韓志武;張俊秋;任露泉;;生物柔性與表面形態(tài)耦合仿生耐磨特性研究[A];走中國(guó)特色農(nóng)業(yè)機(jī)械化道路——中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)會(huì)2008年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集(上冊(cè))[C];2008年
7 董梅萼;;磨損連續(xù)測(cè)試技術(shù)的研究[A];摩擦學(xué)第四屆全國(guó)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集(第二冊(cè))[C];1987年
8 叢茜;金敬福;張宏濤;;仿生非光滑形態(tài)摩擦行為的試驗(yàn)研究[A];2006全國(guó)摩擦學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集(一)[C];2006年
9 王瓊禮;徐培恩;宋秀梅;夏萃震;;濕磨蝕試驗(yàn)方法及機(jī)理[A];第二次全國(guó)摩擦磨損潤(rùn)滑學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];1979年
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1 龐鴻飛;磁力磨削系統(tǒng)磨具研發(fā)及實(shí)驗(yàn)研究[D];太原理工大學(xué);2016年
2 王冉;Y_2O_3/TNTZ生物鈦合金腐蝕磨損性能研究[D];東北大學(xué);2014年
3 李東洋;機(jī)械零部件磨損壽命預(yù)測(cè)與軟件開發(fā)[D];東北大學(xué);2014年
4 羅雙強(qiáng);線接觸滑/滾復(fù)合磨損實(shí)驗(yàn)和理論研究[D];吉林大學(xué);2016年
5 高少磊;基于數(shù)值模擬的TBM刀具磨損量估算方法[D];天津大學(xué);2014年
6 劉海龍;硬巖隧道掘進(jìn)機(jī)滾刀磨損機(jī)理研究[D];天津大學(xué);2014年
7 宋衛(wèi)東;冰刀磨損量測(cè)量算法及其硬件實(shí)現(xiàn)的研究[D];吉林大學(xué);2006年
8 李豐華;基于接觸力學(xué)的盤形滾刀磨損量估算方法[D];天津大學(xué);2012年
9 聶燦;H13鋼滾刀刀圈磨損行為及磨損量預(yù)測(cè)方法研究[D];中南大學(xué);2013年
10 舒標(biāo);基于磨料磨損的TBM滾刀磨損量計(jì)算及磨損性能研究[D];中南大學(xué);2014年
本文編號(hào):2013839
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