渦振是深孔鉆削中極易出現(xiàn)的刀具異常振動(dòng)形式之一。深孔鉆削中刀具系統(tǒng)的渦振將導(dǎo)致深孔圓度超差,甚至損壞刀具和孔壁。因此,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)深孔鉆削狀態(tài)、辨識(shí)刀具系統(tǒng)渦振,對(duì)及時(shí)抑制刀具系統(tǒng)渦振、提高深孔加工質(zhì)量具有重要意義。提出一種基于主軸振動(dòng)信號(hào)的深孔鉆削中渦振在線檢測(cè)方法。首先,對(duì)實(shí)時(shí)采集的主軸振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)小波變換分解,提取主軸轉(zhuǎn)頻的高倍頻信號(hào);其次,計(jì)算所提取高倍頻信號(hào)的能量比,作為監(jiān)測(cè)指標(biāo);最后,依據(jù)監(jiān)測(cè)指標(biāo)實(shí)時(shí)辨識(shí)刀具系統(tǒng)渦振。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,所提檢測(cè)方法可有效識(shí)別深孔加工中導(dǎo)致孔圓度誤差大于0.035 mm的刀具系統(tǒng)渦振缺陷。 

【文章來(lái)源】：儀器儀表學(xué)報(bào). 2020,41(06)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

傅里葉軸的劃分

本節(jié)中對(duì)45#鋼材料進(jìn)行BTA深孔鉆削實(shí)驗(yàn),以驗(yàn)證本文中刀具系統(tǒng)渦振檢測(cè)方法的有效性。實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示,包括BTA深孔鉆床、工件(45#鋼材料)、渦電流傳感器(靈敏度為 1 V/mm,量程為4 mm)、LMS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等。渦電流傳感器以非接觸的方式安裝在靠近工件處的鉆桿附近,測(cè)量鉆桿的橫向振動(dòng)。LMS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與傳感器連接采集振動(dòng)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采樣頻率設(shè)置為1 600 Hz。BTA深孔鉆削實(shí)驗(yàn)中,鉆頭與空心鉆桿以螺紋方式連接。鉆頭直徑為17.7 mm,鉆桿長(zhǎng)度為800 mm。采用不同的切削參數(shù)加工深孔A和B,并進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。深孔A和B的具體切削參數(shù)如表1所示。

深孔加工中,每隔2 s采集一個(gè)檢測(cè)樣本,每個(gè)樣本采樣時(shí)間為4 s,因此每相鄰兩個(gè)樣本之間有數(shù)據(jù)冗余,深孔A加工中采集的整個(gè)加工過(guò)程振動(dòng)信號(hào)和檢測(cè)樣本分割方式如圖3所示。第N個(gè)檢測(cè)樣本如圖4所示,提取樣本信號(hào)中主軸轉(zhuǎn)頻的高倍頻信號(hào)。由圖4(b)可知,樣本信號(hào)中采集到的最高階倍頻信號(hào)為12倍頻信號(hào),因此8到12倍頻信號(hào)為需要提取的特征信息�；跇颖拘盘�(hào)劃分經(jīng)驗(yàn)小波基函數(shù)的邊界,并基于此構(gòu)造經(jīng)驗(yàn)小波基函數(shù)。圖4 第N個(gè)檢測(cè)樣本及其頻譜

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3535963