數(shù)控加工過程中的刀具狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測對(duì)保證零件的加工質(zhì)量和效率具有重要作用,是智能數(shù)控加工領(lǐng)域的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)�；谇邢髁�、振動(dòng)等信號(hào)的間接監(jiān)測是數(shù)控加工刀具狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測的有效手段,而數(shù)控加工過程中的監(jiān)測信號(hào)不僅跟刀具狀態(tài)相關(guān),還受工件的幾何形狀、工藝參數(shù)等因素的影響。尤其是單件小批量生產(chǎn)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)件,其加工過程中的幾何形狀和工藝參數(shù)不斷變化,為刀具狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測帶來了很大的挑戰(zhàn)。針對(duì)以上問題,本文對(duì)基于深度學(xué)習(xí)的數(shù)控加工刀具狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測進(jìn)行了深入研究。論文主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)如下:（1）研究了刀具磨損狀態(tài)、工件幾何形狀和加工工藝對(duì)刀具狀態(tài)監(jiān)測信號(hào)的影響機(jī)理。首先設(shè)計(jì)了單因素實(shí)驗(yàn)分析刀具磨損狀態(tài)、工件幾何和加工工藝對(duì)監(jiān)測信號(hào)的影響,進(jìn)而設(shè)計(jì)了多因素實(shí)驗(yàn)分析了不同影響因素對(duì)刀具狀態(tài)監(jiān)測信號(hào)的耦合關(guān)系。實(shí)驗(yàn)表明,工件幾何和加工工藝對(duì)監(jiān)測信號(hào)的影響與刀具磨損狀態(tài)對(duì)監(jiān)測信號(hào)的影響具有很強(qiáng)的相似性。（2）針對(duì)傳統(tǒng)向量方法在表達(dá)刀具狀態(tài)監(jiān)測相關(guān)的幾何-工藝-監(jiān)測信息時(shí)破壞了信息之間高維結(jié)構(gòu)關(guān)系及其相關(guān)性的問題,提出了基于張量的刀具狀態(tài)監(jiān)測多維輸入空間表達(dá)方法。建立了基于刀位點(diǎn)坐標(biāo)的幾何信息-工藝信息-監(jiān)測信息之間... 

【文章來源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

論文章節(jié)結(jié)構(gòu)圖

圖 2. 1 刀具狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)采集平臺(tái) 傳感器信號(hào)采集模塊（1）切削力信號(hào)采集切削力與刀具磨損狀態(tài)密切相關(guān)，切削力信號(hào)的變化能直觀地反映刀具狀態(tài)的改變究中常使用力傳感器獲取切削力并對(duì)其進(jìn)行處理分析。切削過程中的切削力包含靜態(tài)分量，力傳感器必須能夠準(zhǔn)確的測量兩個(gè)分量，壓電式和應(yīng)變式是最常見的力傳應(yīng)用中通常有測力儀和測力刀柄可選擇，其中以瑞士 KistlerTM公司生產(chǎn)的產(chǎn)品較為（2）振動(dòng)信號(hào)采集振動(dòng)信號(hào)由切削力動(dòng)態(tài)分量引起，同樣包含與刀具磨損狀態(tài)密切相關(guān)的信息。振動(dòng)用加速度傳感器采集，根據(jù)測量原理不同又可以分為壓電式、壓阻式以及電容式等其中最常用的是壓電式加速度傳感器。使用時(shí)利用磁力吸附在零件表面即可測量，置對(duì)測量結(jié)果有影響，且振動(dòng)信號(hào)受機(jī)床系統(tǒng)振動(dòng)影響較大。（3）主軸電流和功率信號(hào)采集加工過程中的刀具磨損會(huì)引起切削力的增大以及切削功率和扭矩的增大，導(dǎo)致機(jī)床

將導(dǎo)致監(jiān)測信號(hào)的峰值或均值的改變工藝信息對(duì)監(jiān)測信號(hào)的影響存在耦合，僅僅通過的變化還是幾何信息、工藝信息的變化。磨損量、幾何信息、工藝信息采用正交法進(jìn)行切實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析每個(gè)因素對(duì)于監(jiān)測信號(hào)結(jié)果的影響法簡單的判斷是刀具磨損狀態(tài)的變化還是幾何信線性變化的影響因素，如可通過刀軌調(diào)節(jié)的材料態(tài)不同時(shí)，可以獲得相似的監(jiān)測信號(hào)，并對(duì)兩段通過余弦相似度證明兩段信號(hào)具有較強(qiáng)的相似性指的是三向切削力信號(hào)、振動(dòng)信號(hào)等傳感器監(jiān)測何信息指的是加工特征的幾何形狀等；工藝信息的主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度、材料去除速率等信息，、刃傾角、刀刃數(shù)等刀具信息。由于復(fù)雜結(jié)構(gòu)件零件選擇包含一個(gè)筋特征的槽腔，如圖 2.2 所示合金立銑刀。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析均以切削力信號(hào)和振

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于深度學(xué)習(xí)的高速銑削刀具磨損狀態(tài)預(yù)測方法[J]. 林楊,高思煜,劉同舜,朱錕鵬.  機(jī)械與電子. 2017(07)
[2]ARTIS刀具監(jiān)控系統(tǒng)在航空結(jié)構(gòu)件銑削加工中的應(yīng)用[J]. 朱紹維,李衛(wèi)東,湯立民,杜麗.  中國機(jī)械工程. 2016(15)
[3]融合工藝信息的復(fù)雜零件加工狀態(tài)識(shí)別方法[J]. 朱紹維,牟文平,湯立民,杜麗.  中國機(jī)械工程. 2016(11)
[4]一種基于多特征和支持向量機(jī)的刀具磨損狀態(tài)識(shí)別技術(shù)[J]. 劉宇,汪惠芬,劉庭煜.  制造業(yè)自動(dòng)化. 2016(05)
[5]基于EEMD-SVM的刀具磨損狀態(tài)研究[J]. 江雁,傅攀,李曉暉.  中國測試. 2016(01)
[6]基于支持向量回歸機(jī)的刀具壽命預(yù)測[J]. 侍紅巖,吳曉強(qiáng),張春友.  工具技術(shù). 2015(11)
[7]基于分層圖像采集和三維重建的刀具磨損檢測方法[J]. 舒平生.  制造技術(shù)與機(jī)床. 2015(04)
[8]基于深度學(xué)習(xí)的不完整大數(shù)據(jù)填充算法[J]. 卜范玉,陳志奎,張清辰.  微電子學(xué)與計(jì)算機(jī). 2014(12)
[9]基于振動(dòng)信號(hào)EMD和ICA的刀具破損識(shí)別[J]. 陳群濤,石新華,邵華.  工具技術(shù). 2012(12)
[10]切削加工過程的在線監(jiān)測與自適應(yīng)控制[J]. 柳萬珠,劉強(qiáng).  航空制造技術(shù). 2012(14)

博士論文
[1]智慧制造環(huán)境下感知數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的加工作業(yè)主動(dòng)調(diào)度方法研究[D]. 張存吉.華南理工大學(xué) 2016
[2]面向大數(shù)據(jù)特征學(xué)習(xí)的深度計(jì)算模型研究[D]. 張清辰.大連理工大學(xué) 2015
[3]基于張量數(shù)據(jù)的機(jī)器學(xué)習(xí)方法研究與應(yīng)用[D]. 楊兵.中國農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[4]車銑刀具磨損狀態(tài)監(jiān)測及預(yù)測關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 李威霖.西南交通大學(xué) 2013
[5]多傳感器數(shù)據(jù)融合關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 姜延吉.哈爾濱工程大學(xué) 2010
[6]切削加工過程中刀具磨損的智能監(jiān)測技術(shù)研究[D]. 高宏力.西南交通大學(xué) 2005
[7]基于計(jì)算機(jī)視覺的刀具磨損狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)的研究[D]. 熊四昌.浙江大學(xué) 2003

碩士論文
[1]刀具磨損監(jiān)測和剩余壽命預(yù)測方法[D]. 王曉強(qiáng).華中科技大學(xué) 2016
[2]刀具磨損在線監(jiān)測研究[D]. 柳洋.華中科技大學(xué) 2014
[3]基于多傳感器融合技術(shù)的刀具磨損監(jiān)測系統(tǒng)的研究[D]. 郭勇.沈陽航空航天大學(xué) 2014
[4]基于機(jī)器視覺的銑削刀具磨損監(jiān)測技術(shù)研究[D]. 張吉林.南京航空航天大學(xué) 2013
[5]基于小波分析的強(qiáng)噪聲環(huán)境下弱信號(hào)提取研究[D]. 劉鑫.南京大學(xué) 2012
[6]飛機(jī)結(jié)構(gòu)件槽特征數(shù)控加工自動(dòng)工藝決策方法[D]. 張石磊.南京航空航天大學(xué) 2012
[7]基于聲發(fā)射和振動(dòng)法的刀具磨損狀態(tài)檢測研究[D]. 莊子杰.上海交通大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3492559