以“中國(guó)制造2025”計(jì)劃的實(shí)施為標(biāo)志,我國(guó)已經(jīng)進(jìn)入制造業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和產(chǎn)能升級(jí)攻關(guān)的關(guān)鍵階段。智能化制造技術(shù)是數(shù)字化車間/智能工廠的關(guān)鍵支柱。本論文以工信部智能制造專項(xiàng)以及國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目為依托,研究加工過(guò)程中機(jī)床刀具的狀態(tài)監(jiān)測(cè)和健康評(píng)估關(guān)鍵技術(shù),提供刀具壽命預(yù)測(cè)以及維護(hù)決策的數(shù)字化依據(jù)。本文首先回顧了機(jī)床刀具健康監(jiān)測(cè)關(guān)鍵技術(shù)的研究進(jìn)展,總結(jié)了動(dòng)態(tài)信號(hào)的經(jīng)典處理方法,為課題的開(kāi)展奠定扎實(shí)的理論基礎(chǔ)。針對(duì)機(jī)床刀具動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)處理中的非平穩(wěn)異常成分識(shí)別問(wèn)題,提出了尺度分形分解多分辨新理論。基于近似解析離散小波給出了隱小波包中間尺度構(gòu)造方法,在不增加運(yùn)算復(fù)雜度的前提下保持了近似平移不變和完美重構(gòu)特性。實(shí)現(xiàn)了在分辨率逐層細(xì)化的過(guò)程中中心頻率保持固定并處于經(jīng)典小波理論的邊緣,大大改善了特征提取效果。提出“中心嵌套子空間簇”概念以揭示這種新型多分辨分析的“時(shí)間—尺度”網(wǎng)格的分形集合特性,并在數(shù)學(xué)上證明了尺度分形分解是更為一般的多分辨分析理論。基于提出的尺度分形分解理論提出了非平穩(wěn)沖擊暫態(tài)特征提取方法。提出了強(qiáng)沖擊周期成分異常特征用于衡量動(dòng)態(tài)過(guò)程的沖擊特性。將特征提取方法應(yīng)用于轉(zhuǎn)子動(dòng)靜碰摩實(shí)驗(yàn)...

【文章頁(yè)數(shù)】：127 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題來(lái)源
    1.2 課題背景
    1.3 課題研究目的與意義
    1.4 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.4.1 監(jiān)測(cè)信號(hào)與采集方法
        1.4.2 信號(hào)處理與分析方法
        1.4.3 刀具磨損狀態(tài)識(shí)別方法
    1.5 本文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 立銑刀磨損原理與動(dòng)態(tài)信號(hào)處理方法
    2.1 立銑刀磨損基本原理
        2.1.1 立銑刀磨損基本形式
        2.1.2 刀具磨損基本規(guī)律
    2.2 狀態(tài)監(jiān)測(cè)動(dòng)態(tài)信號(hào)處理方法
        2.2.1 動(dòng)態(tài)信號(hào)的時(shí)域特征
        2.2.2 動(dòng)態(tài)信號(hào)的非平穩(wěn)分析方法
        2.2.3 動(dòng)態(tài)信號(hào)的經(jīng)典小波分析方法
    2.3 本章小結(jié)
第三章 尺度分形分解中心極化多分辨理論
    3.1 尺度分形分解中心極化展開(kāi)
        3.1.1 近似解析小波包變換
        3.1.2 隱小波包中間尺度生成算法
    3.2 尺度分形分解的分形集合特性
        3.2.1 中心嵌套子空間簇
        3.2.2 中心極化多分辨的拓?fù)浼中涡再|(zhì)
    3.3 拓?fù)浼中闻c二進(jìn)多分辨的聯(lián)系
    3.4 本章小結(jié)
第四章 尺度分形分解在旋轉(zhuǎn)機(jī)械故障診斷特征提取的應(yīng)用
    4.1 基于尺度分形分解的非平穩(wěn)特征提取算法
    4.2 轉(zhuǎn)子動(dòng)靜碰摩故障動(dòng)態(tài)特征研究案例
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)臺(tái)介紹
        4.2.2 數(shù)據(jù)分析及碰摩分量提取
        4.2.3 其它分析方法對(duì)比
    4.3 采用轉(zhuǎn)矩信號(hào)的加工中心齒輪故障檢測(cè)案例研究
        4.3.1 異常狀態(tài)機(jī)床及狀態(tài)說(shuō)明
        4.3.2 轉(zhuǎn)矩信號(hào)異常特征分析及故障診斷
        4.3.3 其他分析方法對(duì)比
    4.4 本章小節(jié)
第五章 面向數(shù)字化制造工藝同構(gòu)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)采集及分析系統(tǒng)開(kāi)發(fā)
    5.1 制造工藝同構(gòu)數(shù)據(jù)采集方案
    5.2 制造工藝同構(gòu)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)開(kāi)發(fā)
    5.3 刀具破損的聲發(fā)射信號(hào)監(jiān)測(cè)方法
        5.3.1 實(shí)驗(yàn)方案及裝置介紹
        5.3.2 監(jiān)測(cè)信號(hào)的尺度分形分解低頻分量分析
    5.4 立銑刀多工步全壽命加工磨損監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)
        5.4.1 實(shí)驗(yàn)方案與裝置
        5.4.2 工頻干擾消去預(yù)處理與沖擊特征優(yōu)化選擇
        5.4.3 信號(hào)時(shí)域統(tǒng)計(jì)指標(biāo)趨勢(shì)分析
        5.4.4 子空間特征變化趨勢(shì)對(duì)比
        5.4.5 刀具切削刃磨損照片
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
碩士期間獲得的科研成果



本文編號(hào)：3838320