隨著制造業(yè)的飛速發(fā)展,工業(yè)生產技術也在與時俱進。作為切削制造的主要執(zhí)行單元,刀具工況直接影響加工過程的精確性、高效性、安全性,實現刀具工況的在機監(jiān)測是生產制造智能化、自動化、網絡化的關鍵技術之一。本文在傳統的刀具監(jiān)測基礎上,設計了基于嵌入式與圖像處理的刀具視診平臺,結合流形學習方法識別刀具工況,保障加工系統的安全運行。論文的主要內容包括:通過分析刀具磨損機理,確定以刀具后刀面作為主要研究對象,根據平臺需求對監(jiān)測設備進行選型,確定視診方案,完善圖像預處理過程以及整體硬件電路設計。以嵌入式處理模塊、圖像采集模塊、CNC模塊和網絡通信模塊為基準設計硬件電路,采用PROFIBUS總線協議實現視診平臺與數控系統間數據通信,完成視診平臺的搭建并進行硬件測試。針對刀具磨損特征值的提取,本文結合OpenCV開源視覺庫,采用區(qū)域生長算法對刀具磨損區(qū)域進行圖像分割,最小外接矩形提取刀具磨損形狀特征值,灰度共生矩陣提取紋理特征值。對于刀具工況的識別,提出了基于流形學習的刀具工況識別方法,搭建流形正則化支持向量機分類模型,將磨損特征值與切削參數作為樣本對分類模型進行訓練,經測試數據驗證,刀具工況識別率達到95...

【文章頁數】：68 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖2.1刀具磨損形態(tài)

機理分析形態(tài)分析作為切削制造主要執(zhí)行單元，在零件加工時會因磨損。磨損形式主要為兩種：正常磨損與非正常加工精度允許的范圍內產生的磨損，而非正常磨出現崩刃和斷裂的狀態(tài)，其磨損程度遠超過工件無法繼續(xù)使用。引發(fā)刀具非正常磨損的主要原因錯位、切削阻塞、化學腐蝕等。對非正常磨損的施，繼續(xù)使用....

圖2.2前刀面磨損

圖2.2前刀面磨損的是在進行工件加工過程中，加工材料以形成的缺口，主要發(fā)生在以較小速度切削作用在不同的點上，導致磨損帶寬度不規(guī)則均值，值表示磨損最大值，通常情況損示意圖如圖2.3所示。

圖2.3后刀面磨損

第2章刀具磨損及視診原理圖2.2前刀面磨損損指的是在進行工件加工過程中，加工材料以及下形成的缺口，主要發(fā)生在以較小速度切削厚刃作用在不同的點上，導致磨損帶寬度不規(guī)則，平均值，值表示磨損最大值，通常情況下磨損示意圖如圖2.3所示。

圖2.4磨損過程

第2章刀具磨損及視診原理變化，因此制定統一刀具磨損標準符合生產要求。I深度處后刀面上測定的磨損帶寬度平均值VB值作.1所示：表2.1刀具磨鈍標準刀具類別磨損標準VB/m碳鋼0.2~0.6耐熱鋼、不銹鋼1.0陶瓷0.5合金鋼0.6~0.8整個過程主要經歷....

本文編號：3945825