加工制造業(yè)技術(shù)的先進與否會直接影響著一個國家的經(jīng)濟發(fā)展質(zhì)量,數(shù)控機床刀具的好壞直接關(guān)系著產(chǎn)品質(zhì)量的好壞及生產(chǎn)效率。針對機床刀具故障的診斷一直是工程界研究的熱點,當下的主要研究方向是如何實現(xiàn)刀具的在線狀態(tài)監(jiān)測并準確判斷故障原因,這對提升產(chǎn)品質(zhì)量以及提高生產(chǎn)效率都有著重要的意義。在刀具故障診斷領(lǐng)域,傳統(tǒng)的分析方法是獲取刀具加工時的振動信號,在時域及頻域中分析振動信號特征,取得了很好的效果,也得到了廣泛的應(yīng)用,但是傳統(tǒng)分析方法不能準確檢測到刀具在故障初期時的微弱信號。由于隨機共振方法對提取微弱信號的特征有著很好的效果,因此,如何提取刀具故障初期微弱信號,及時發(fā)現(xiàn)刀具故障信息是本文研究的重要內(nèi)容。本文首先詳細闡述了刀具狀態(tài)監(jiān)測方法的發(fā)展歷程和隨機共振方法在振動信號分析中的應(yīng)用;第二章運用傳統(tǒng)分析方法分析刀具磨損前、中、后期的振動信號,對振動信號進行濾波降噪之后,提取頻譜特征及功率譜特征信息;第三章通過仿真實驗驗證了隨機共振方法在提取微弱信號特征中的作用,由SNR隨噪聲強度變化關(guān)系,可知當噪聲強度達到勢壘高度的一半時,SNR可以達到峰值,經(jīng)典SR系統(tǒng)在經(jīng)過尺度變換后,成功檢測出了主軸基頻和立銑刀...

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 選題背景及意義
    1.2 刀具狀態(tài)診斷方法發(fā)展的概況
        1.2.1 直接檢測法
        1.2.2 間接檢測法
    1.3 隨機共振在振動信號分析中的應(yīng)用狀況
        1.3.1 SR在小參數(shù)信號檢測中的應(yīng)用狀況
        1.3.2 SR在大參數(shù)信號檢測中的應(yīng)用狀況
    1.4 本文研究的主要內(nèi)容
第二章 傳統(tǒng)頻域分析在立銑刀狀態(tài)監(jiān)測中的應(yīng)用
    2.1 刀具磨損形態(tài)及磨鈍標準
        2.1.1 刀具的磨損形態(tài)
        2.1.2 刀具的磨鈍標準
    2.2 信號采集實驗平臺設(shè)計
        2.2.1 實驗器材選擇
        2.2.2 采集振動信號的實驗設(shè)計及信號采集
    2.3 振動信號的降噪處理
        2.3.1 濾波器的原理與選擇
        2.3.2 振動信號的降噪濾波處理
    2.4 特征值提取
        2.4.1 降噪后振動信號的頻譜分析
        2.4.2 振動信號功率譜特征分析
    2.5 本章小結(jié)
第三章 雙穩(wěn)態(tài)隨機共振在立銑刀振動信號中的應(yīng)用
    3.1 雙穩(wěn)態(tài)隨機共振基本原理
    3.2 隨機共振系統(tǒng)理論模型
        3.2.1 郎之萬方程
        3.2.2 Runge-Kutta(龍格庫塔)算法
    3.3 雙穩(wěn)SR在大參數(shù)信號系統(tǒng)中的應(yīng)用
        3.3.1 雙穩(wěn)態(tài)SR模型歸一化尺度變換過程推導(dǎo)
        3.3.2 尺度變換模型在大參數(shù)信號系統(tǒng)中的仿真驗證
    3.4 立銑刀磨損信號的實驗驗證
        3.4.1 對主軸基頻的分析
        3.4.2 對兩齒立銑刀轉(zhuǎn)頻的分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 自適應(yīng)隨機共振方法在刀具磨損狀態(tài)監(jiān)測中的應(yīng)用
    4.1 移頻變尺度隨機共振原理
    4.2 移頻變尺度SR系統(tǒng)參數(shù)選擇方法
        4.2.1 最高譜峰位置
        4.2.2 過零間距方差分析
        4.2.3 自適應(yīng)移頻變尺度SR算法流程
    4.3 自適應(yīng)移頻變尺度SR在立銑刀刀具磨損狀態(tài)監(jiān)測中的應(yīng)用
        4.3.1 對主軸基頻的檢測
        4.3.2 對立銑刀轉(zhuǎn)頻的檢測
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)成果



本文編號：3778710